中级软件设计师-知识点整理和高频真题及解析全集

一、知识结构 1. 计算机系统知识 2. 程序设计语言基础知识 3. 数据结构 4. 操作系统知识 5. 软件工程基础知识 6. 结构化开发方法 7. 面向对象技术 8. 算法设计与分析 9. 数据库技术 10. 网络与信息安全基础知识 11. 标准化和软件知识产权基础知识 12. 软件系统分析与设计 13. 计算机专业英语 二、题库与解析 ### 中级软件设计师知识点整理与真题解析 #### 一、知识结构 1. **计算机系统知识** - **1.1 数据表示和校验码基本概念** - **1.1.1 原码、反码、补码和移码** - **原码**: 是将实数转换为二进制形式，并使用最高位作为符号位来表示正数或负数的方法。 - 正数的原码与其二进制形式相同。 - 负数的原码是在其二进制形式前加上一个符号位。 - **反码**: - 正数的反码等于其原码。 - 负数的反码是将其原码中的所有位取反，但符号位保持不变。 - **补码**: - 正数的补码与其原码相同。 - 负数的补码是先取反码，再在最低位加1。 - 在补码系统中，加法操作可以简单地通过按位相加实现，结果超出范围时，只需将结果取模2。 - **移码**: 移码主要用于表示浮点数的阶码。它是通过对一个数加上一个固定的偏置值来实现的，通常偏置值选择为2^n，其中n为移码的位数。 - **1.1.2 定点数和浮点数** - **定点数**: 定点数的表示方式是固定小数点的位置，分为纯整数和纯小数两种类型。 - 纯整数的小数点默认位于最低有效位之后。 - 纯小数的小数点默认位于最高有效位之前。 - **浮点数**: - 浮点数由阶码和尾数组成，阶码决定了数值的范围，尾数决定了精度。 - 规格化浮点数的尾数范围通常在0.5到1之间（对于原码表示）。 - 非规格化浮点数的尾数则不受此限制。 - **IEEE754标准浮点数**: - IEEE754是一种广泛采用的标准，用于规定浮点数的表示方式。 - 单精度浮点数由1位符号位、8位阶码和23位尾数组成。 - 双精度浮点数由1位符号位、11位阶码和52位尾数组成。 - 扩充精度浮点数的格式会根据具体应用有所变化。 - **1.1.3 校验码** - **奇偶校验**: - 奇偶校验通过添加一个额外的位来确保整个数据位中1的总数是奇数或偶数。 - 这种方法仅能检测出单个位错误，无法定位错误位置。 - **海明码**: - 海明码是一种纠错码，通过添加额外的校验位来纠正单个位错误。 - 如果采用偶校验，则当所有校验位为0时表明数据无错误；否则，校验位的组合指出了错误位的位置。 - **循环冗余校验码(CRC)**: - CRC是一种用于检测数据传输中错误的校验码。 - 在计算CRC码时，通常使用模2除法。 - 发送方首先将数据序列扩展，然后通过模2除法计算出余数，即CRC校验码。 2. **程序设计语言基础知识** - 程序设计语言是编写软件的基础工具，包括语法、语义以及编程范式等方面的知识。 - 熟悉常用的数据类型、控制结构、函数和类等基本概念。 - 掌握面向过程和面向对象的编程思想。 3. **数据结构** - 数据结构涉及如何组织和存储数据，以便于高效访问和修改。 - 常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树和图等。 - 学习各种数据结构的特点及其适用场景。 4. **操作系统知识** - 操作系统是管理计算机硬件资源的核心软件。 - 包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理和用户接口等关键组件。 - 了解操作系统的基本原理和技术。 5. **软件工程基础知识** - 软件工程是一门关于如何有效地开发和维护软件的学科。 - 包括需求分析、设计、实现、测试和维护等多个阶段。 - 学习软件开发流程、质量管理和项目管理等相关知识。 6. **结构化开发方法** - 结构化开发方法强调按部就班的开发过程，适合大型复杂项目的管理。 - 包括瀑布模型、迭代模型和增量模型等多种开发模型。 - 理解每种开发模型的优缺点及其适用场景。 7. **面向对象技术** - 面向对象编程(OOP)是一种流行的编程范式，强调通过对象来组织和封装数据。 - 包括类、对象、继承、封装、多态等核心概念。 - 学习面向对象的设计原则和模式。 8. **算法设计与分析** - 算法是解决特定问题的一系列步骤。 - 包括排序、搜索、图算法、动态规划等经典算法。 - 掌握算法的时间复杂度和空间复杂度分析方法。 9. **数据库技术** - 数据库技术是管理和组织大量数据的有效手段。 - 包括关系型数据库、SQL语言、数据模型和数据库管理系统(DBMS)等知识。 - 学习数据库设计、查询优化和事务管理等内容。 10. **网络与信息安全基础知识** - 网络技术涵盖了互联网的工作原理、协议栈和网络架构等。 - 信息安全关注保护数据免受未授权访问和破坏。 - 包括加密技术、认证机制和安全协议等关键领域。 11. **标准化和软件知识产权基础知识** - 标准化是指制定和实施统一的技术规范。 - 软件知识产权涉及版权、专利权和商标权等方面的知识。 - 了解国际和国内的相关法律法规。 12. **软件系统分析与设计** - 软件系统分析旨在理解需求并确定系统功能。 - 设计阶段则是将需求转化为具体的软件架构和模块设计。 - 包括面向对象设计、模式识别和重构等高级主题。 13. **计算机专业英语** - 计算机专业英语对于理解技术文档和参与国际合作至关重要。 - 包括专业词汇、常见缩写和技术报告写作技巧等。 - 提升阅读、写作和口语沟通的能力。 中级软件设计师所需掌握的知识点覆盖了计算机科学的多个方面，从基础理论到实际应用均有涉及。这些知识点不仅是通过中级软件设计师考试的关键，也是成为优秀软件工程师的必备技能。