計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)

前言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，改變了世界，也改變了人類的生活。作為新世紀(jì)的大學(xué)生，應(yīng)當(dāng)站在時(shí)代發(fā)展的前列，掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)，調(diào)整自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求。新世紀(jì)需要具有豐富的現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)、能夠獨(dú)立完成面l臨的任務(wù)、充滿活力、有創(chuàng)新意識(shí)的新型人才。掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)和應(yīng)用，無(wú)疑是培養(yǎng)新型人才的一個(gè)重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)已深入到人類生活的各個(gè)角落，與其他學(xué)科緊密結(jié)合，成為推動(dòng)各學(xué)科飛速發(fā)展的有力的催化劑。無(wú)論什么專業(yè)的學(xué)生，都必須具備計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力。計(jì)算機(jī)既是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶，又是大眾化的工具。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)，不僅能夠掌握有關(guān)知識(shí)，而且能培養(yǎng)人們的信息素養(yǎng)。這是高等學(xué)校全面素質(zhì)教育中極為重要的一部分。高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育應(yīng)當(dāng)遵循的理念是：面向應(yīng)用需要；采用多種模式；啟發(fā)自主學(xué)習(xí)；重視實(shí)踐訓(xùn)練；加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)；樹立團(tuán)隊(duì)精神，培養(yǎng)信息素養(yǎng)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才隊(duì)伍由兩部分人組成：一部分是計(jì)算機(jī)專業(yè)出身的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才，他們是計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才隊(duì)伍中的骨干力量；另一部分是各行各業(yè)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)的人員。這后一部分人一般并非計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)，他們?nèi)藬?shù)眾多，既熟悉自己所從事的專業(yè)，又掌握計(jì)算機(jī)的應(yīng)用知識(shí)，善于用計(jì)算機(jī)作為工具解決本領(lǐng)域中的任務(wù)。他們是計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才隊(duì)伍中的基本力量。事實(shí)上，大部分應(yīng)用軟件都是由非計(jì)算機(jī)專業(yè)出身的計(jì)算機(jī)應(yīng)用人員研制的。他們具有的這個(gè)優(yōu)勢(shì)是其他人難以代替的。從這個(gè)事實(shí)可以看到在非計(jì)算機(jī)專業(yè)中深入進(jìn)行計(jì)算機(jī)教育的必要性。非計(jì)算機(jī)專業(yè)中的計(jì)算機(jī)教育，無(wú)論目的、內(nèi)容、教學(xué)體系、教材、教學(xué)方法等各方面都與計(jì)算機(jī)專業(yè)有很大的不同，絕不能照搬計(jì)算機(jī)專業(yè)的模式和做法。全國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì)自1984年成立以來(lái)，始終不渝地探索高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的特點(diǎn)和規(guī)律。2004年，全國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì)與清華大學(xué)出版社共同推出了《中國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系2004》（簡(jiǎn)稱CF（：2004）；2006年、2008年又共同推出了《中國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系2006》（簡(jiǎn)稱cFC2006）及《中國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系2008》（簡(jiǎn)稱cF（22008），由清華大學(xué)出版社正式出版發(fā)行。

內(nèi)容概要

　　《計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)（第3版）》針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的大學(xué)生、研究生以及科技工作者與研究人員對(duì)計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用技術(shù)的需要，介紹了計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、方法與實(shí)用技術(shù)。主要內(nèi)容包括集合與算法的基本概念、基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)算、查找與排序技術(shù)、資源管理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù)、編譯技術(shù)概述、應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)技術(shù)。每章都配有一定數(shù)量的習(xí)題。
　　《計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)（第3版）》內(nèi)容豐富，通俗易懂，實(shí)用性強(qiáng)，可作為非計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件基礎(chǔ)課程的教材，也可作為廣大從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作的科技人員的參考書。

書籍目錄

第1章 預(yù)備知識(shí)
1.1 集合
1.1.1 集合及其基本運(yùn)算
1.1.2 自然數(shù)集與數(shù)學(xué)歸納法
1.1.3 笛卡兒積
1.1.4 二元關(guān)系
1.2 算法
1.2.1 算法的基本概念
1.2.2 算法設(shè)計(jì)基本方法
1.2.3 算法的復(fù)雜度分析
習(xí)題1
第2章 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)算
2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念
2.1.1 什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.1.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖形表示
2.2 線性表及其順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
2.2.1 線性表及其運(yùn)算
2.2.2 棧及其應(yīng)用
2.2.3 隊(duì)列及其應(yīng)用
2.3 線性鏈表
2.3.1 線性鏈表的基本概念
2.3.2 線性鏈表的插入與刪除
2.3.3 帶鏈的棧與隊(duì)列
2.3.4 循環(huán)鏈表
2.3.5 多項(xiàng)式的表示與運(yùn)算
2.4 線性表的索引存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
2.4.1 索引存儲(chǔ)的概念
2.4.2 “順序-索引-順序”存儲(chǔ)方式
2.4.3 “順序-索引-鏈接”存儲(chǔ)方式
2.4.4 多重索引存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
2.5 數(shù)組
2.5.1 數(shù)組的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
2.5.2 規(guī)則矩陣的壓縮
2.5.3 一般稀疏矩陣的表示
2.6 樹與二叉樹
2.6.1 樹的基本概念
2.6.2 二叉樹及其基本性質(zhì)
2.6.3 二叉樹的遍歷
2.6.4 二又樹的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
2.6.5 穿線二叉樹
2.6.6 表達(dá)式的線性化
2.7 圖
2.7.1 圖的基本概念
2.7.2 圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
2.7.3 圖的遍歷
2.7.4 圖鄰接表類
習(xí)題2
第3章 查找與排序技術(shù)
3.1 基本的查找技術(shù)
3.1.1 順序查找
3.1.2 有序表的對(duì)分查找
3.1.3 分塊查找
3.2 哈希表技術(shù)
3.2.1 哈希表的基本概念
3.2.2 幾種常用的哈希表
3.3 基本的排序技術(shù)
3.3.1 冒泡排序與快速排序
3.3.2 簡(jiǎn)單插入排序與希爾排序
3.3.3 簡(jiǎn)單選擇排序與堆排序
3.3.4 其他排序方法簡(jiǎn)介
3.4 二叉排序樹及其查找
3.4.1 二叉排序樹的基本概念
3.4.2 二叉排序樹的插人
3.4.3 二又排序樹的刪除
3.4.4 二叉排序樹查找
3.5 多層索引樹及其查找
3.5.1 B-樹
3.5.2 B+樹
3.6 拓?fù)浞诸?br />習(xí)題3
第4章 資源管理技術(shù)
4.1 操作系統(tǒng)的概念
4.1.1 操作系統(tǒng)的功能與任務(wù)
4.1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程
4.1.3 操作系統(tǒng)的分類
4.2 多道程序設(shè)計(jì)
4.2.1 并發(fā)程序設(shè)計(jì)
4.2.2 生程
4.2.3 進(jìn)程之間的通信
4.2.4 多道程序的組織
4.3 存儲(chǔ)空間的組織
4.3.1 內(nèi)存儲(chǔ)器的管理技術(shù)
4.3.2 外存儲(chǔ)器中文件的組織結(jié)構(gòu)
習(xí)題4
第5章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù)
5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念
5.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
5.1.2 數(shù)據(jù)描述
5.1.3 數(shù)據(jù)模型
5.2 關(guān)系代數(shù)
5.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
5.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本概念
5.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的過(guò)程
5.3.3 數(shù)據(jù)字典
習(xí)題5
第6章 編譯技術(shù)概述
6.1 編譯程序的工作過(guò)程及其基本組成
6.1.1 編譯程序的工作過(guò)程
6.1.2 編譯程序的基本組成
6.2 狀態(tài)矩陣法的編譯過(guò)程
6.2.1 狀態(tài)矩陣法的基本原理
6.2.2 狀態(tài)矩陣的壓縮
6.3 詞法分析
6.3.1 詞法分析的任務(wù)
6.3.2 讀字符程序
6.3.3 狀態(tài)矩陣法的詞法分析過(guò)程
6.3.4 算術(shù)常數(shù)的識(shí)別和翻譯
6.4 中間語(yǔ)言表示
6.4.1 波蘭表示
6.4.2 三元組表示
6.5 語(yǔ)法的分析與加工
習(xí)題6
第7章 應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)技術(shù)
7.1 軟件工程概述
7.1.1 軟件工程的概念
7.1.2 軟件生命周期
7.1.3 軟件支援環(huán)境
7.2 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)的表達(dá)
7.2.1 程序流程圖
7.2.2 NS圖
7.2.3 問(wèn)題分析圖PAD
7.2.4 判定表
7.2.5 過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言PDI
7.3 結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)方法
7.3.1 應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的原則和方法
7.3.2 結(jié)構(gòu)化分析方法
7.3.3 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法
7.4 測(cè)試與調(diào)試基本技術(shù)
7.4.1 測(cè)試
7.4.2 調(diào)試
7.5 軟件開(kāi)發(fā)新技術(shù)
7.5.1 原型方法
7.5.2 瀑布模型
7.5.3 面向?qū)ο蠹夹g(shù)
習(xí)題7
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   在分時(shí)系統(tǒng)中，多個(gè)用戶分享使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，即在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上聯(lián)接若干臺(tái)終端，每個(gè)用戶可以獨(dú)占一臺(tái)終端。所謂分時(shí)，是指若干個(gè)并發(fā)程序?qū)PU的分時(shí)，其中每個(gè)程序?qū)PU的時(shí)間分享單位稱為時(shí)間片。例如，設(shè)時(shí)間片長(zhǎng)度為100毫秒，現(xiàn)有10個(gè)用戶，則操作系統(tǒng)對(duì)每個(gè)用戶的平均響應(yīng)時(shí)間為10×100毫秒=1秒。也就是說(shuō)，每個(gè)用戶依次輪流使用100毫秒的時(shí)間片。 分時(shí)系統(tǒng)具有以下幾方面的特點(diǎn)： （1）同時(shí)性。即若干遠(yuǎn)、近程終端上的用戶，在各自的終端上同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)。 （2）獨(dú)立性。即同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的用戶在各自的終端上獨(dú)立工作，互不干擾。 （3）及時(shí)性。即用戶可以在很短的時(shí)間內(nèi)得到計(jì)算機(jī)的響應(yīng)。 （4）交互性。即分時(shí)系統(tǒng)提供了人機(jī)對(duì)話的條件，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)對(duì)自己請(qǐng)求的響應(yīng)情況，繼續(xù)向系統(tǒng)提出新的要求，便于程序的檢查和調(diào)試。 由上可知，分時(shí)系統(tǒng)顯著提高了程序開(kāi)發(fā)與調(diào)試的效率，為程序設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)理想的開(kāi)發(fā)環(huán)境。并且，在分時(shí)系統(tǒng)下，用戶可以通過(guò)終端隨時(shí)使用本地或遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)，使用很方便。此外，各分時(shí)系統(tǒng)的用戶共享計(jì)算機(jī)資源，不僅使系統(tǒng)資源得以充分利用，還可以使用戶之間方便地互相交流程序、信息和計(jì)算結(jié)果等，有利于用戶之間合作完成一項(xiàng)計(jì)劃。 第一個(gè)分時(shí)操作系統(tǒng)就是大家所熟悉的UNIX操作系統(tǒng)。 3.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用涉及各個(gè)領(lǐng)域和各個(gè)方面，其中信息處理和過(guò)程控制是計(jì)算機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，且都有一定的實(shí)時(shí)要求。這種具有實(shí)時(shí)要求的系統(tǒng)稱之為實(shí)時(shí)系統(tǒng)。所謂實(shí)時(shí)，是指對(duì)隨機(jī)發(fā)生的外部事件作出及時(shí)的響應(yīng)并對(duì)其進(jìn)行處理。這里所說(shuō)的外部事件是指來(lái)自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接的設(shè)備所提出的服務(wù)要求和數(shù)據(jù)采集。 實(shí)時(shí)系統(tǒng)分為實(shí)時(shí)過(guò)程控制系統(tǒng)和實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)兩類。前者用于工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制、導(dǎo)彈發(fā)射和飛機(jī)飛行等軍事方面的自動(dòng)控制、實(shí)驗(yàn)過(guò)程控制等。后者用于如機(jī)票預(yù)訂管理、銀行或商店的數(shù)據(jù)處理、情報(bào)資料查詢處理等方面。這些實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)是嚴(yán)格的時(shí)間限制，它要求計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的信息作出快速響應(yīng)，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的操作。實(shí)時(shí)系統(tǒng)都要由適應(yīng)這種要求的操作系統(tǒng)——實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行管理和協(xié)調(diào)，以滿足實(shí)際的需要。 4.通用操作系統(tǒng) 根據(jù)實(shí)際需要，往往要將以上這些系統(tǒng)的功能組合起來(lái)使用，從而形成通用操作系統(tǒng)。例如，成批處理與分時(shí)處理相組合，分時(shí)作業(yè)為前臺(tái)作業(yè)，而成批處理的作業(yè)為后臺(tái)作業(yè)，這樣，計(jì)算機(jī)在處理分時(shí)作業(yè)的空閑時(shí)間內(nèi)，就可以適當(dāng)處理一些成批作業(yè)，以避免時(shí)間的浪費(fèi)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的處理能力。同樣，成批處理系統(tǒng)也可以與實(shí)時(shí)系統(tǒng)相組合，此時(shí)，實(shí)時(shí)作業(yè)為前臺(tái)作業(yè)，成批處理的作業(yè)為后臺(tái)作業(yè)，這樣也可以充分發(fā)揮系統(tǒng)資源的作用。

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