计算机软件基础知识点总结.pdf

计算机软件基础知识是计算机科学与技术专业的核心课程，主要涵盖了数据结构、算法、软件设计以及相关理论。以下将详细解释哈尔滨工程大学《计算机软件基础》课程中提到的核心知识点。 课程内容中提到了数据、数据项、数据元素与数据对象的概念。数据指的是能够被计算机处理的信息的符号表示。数据项是数据不可分割的最小单位，而数据元素是数据的基本单位，可以由多个数据项构成。数据对象是具有相同性质的数据元素的集合。 接着，数据结构是指数据元素之间存在的特定关系，通常数据结构可以分为线性结构和非线性结构两大类。线性结构的例子包括线性表、栈、队列等，而非线性结构的例子则是树和图。 在数据结构中，算法是处理特定问题的方法和步骤的描述，它的效率通常用时间复杂度来衡量，如O(n)、O(logn)等。理解算法的时间复杂度对于评估算法性能至关重要。 线性表是最基本、最简单、也是最常用的数据结构。它有两种存储方式：顺序存储和链式存储。顺序存储的特点是数据元素的物理位置是连续的，如数组；链式存储则通过指针将非连续的物理空间串连起来，如链表。栈是一种特殊的线性表，它按照“后进先出”(LIFO)的原则操作，具有进栈和出栈的操作。队列是一种先进先出(FIFO)的线性表，它有头和尾两个指针，头指针指向队头元素，尾指针指向队尾元素的下一个位置。 在链表中，每个节点包含数据域和指针域。单向链表中每个节点只包含一个指针，称为单向链表；而双向链表中每个节点包含两个指针，分别是前驱指针和后继指针。循环链表是链表的一种特殊情况，其尾部指针指向链表头部，形成一个环。 在具体的编程实现中，数据结构的操作如链表的建立、查找、插入和删除等操作需要熟悉指针的操作。内存分配函数malloc()和释放内存函数free()是实现这些操作的关键。在链表的实现中，常使用结构体(struct)定义节点，并通过动态内存分配来创建节点。 循环队列是为了解决队列在顺序存储时出现的假溢出现象而提出的一种队列存储结构。它使用取模运算来实现环形效果，使得头尾指针在达到数组界限后能够自动回到数组的起始位置，从而避免了假溢出。循环队列通常使用数组来实现，但需要额外的空间来记录队列的头尾位置。 此外，课程内容还提及了链栈和链队列的概念。链栈是用链表实现的栈结构，它解决了栈在顺序存储时可能出现的溢出问题，而链队列则是用链表实现的队列结构，同样可以解决顺序存储队列可能出现的溢出问题。 哈尔滨工程大学的《计算机软件基础》课程教材中通过大量的实例和程序来阐述这些概念，对每个数据结构都提供了详细的定义和相关操作。学习这些知识不仅能够帮助学生掌握计算机软件的基础理论，而且还能培养学生编写高效、正确程序的能力。 该课程的知识点非常丰富，除了上述提到的内容外，还包括递归算法、查找算法、排序算法等，涵盖了数据结构设计与算法分析的多个方面。为了深入理解这些知识点，学生需要仔细阅读教材、理解概念，并通过大量的编程实践来加深对这些概念的理解和应用。