计算机二级基础知识

本篇思维导图是关于计算机二级公共基础知识，计算机基础知识内容的概述，需要备考的朋友们可以参考一下本图。

二级MS Office

计算机基础知识

计算机概述

发展简史

第一台电子数字积分计算机（ENIAC）→EDVAC

EDVAC的特点

采用二进制

存储程序控制

程序和数据放在存储器中

计算机基本功能部件

运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

4个阶段

电子管阶段、晶体管阶段、中小规模集成电路阶段、大规模和超大规模集成电路阶段

特点

处理速度快、计算精确度高、逻辑判断能力、存储容量大、全自动功能、适用范围广、通用性强

用途

科学计算；信息处理；过程控制；辅助功能；网络与通信.；人工智能；数字娱乐；平面、动画设计及排版；现代教育；家庭生活

CAD

计算机辅助设计

CAI

计算机辅助教育

CAM

计算机辅助制造

CAT

计算机辅助测试

S

计算机仿真模拟

分类

处理数据的类型分类

数字计算机、模拟计算机、数字和模拟计算机（混合计算机）

用途分类

专用计算机、通用计算机

性能、规模和处理能力分类

巨型机、大型计算机、微型计算机、工作站和服务器

未来趋势

类型上

巨型化、微型化、网络化、智能化

模糊计算机、生物计算机、光子计算机、超导计算机、量子计算机

电子商务

特征

普遍性、方便些、集成性、整体性、安全性、协调性

信息的表示与存储

数据与信息

数据本身无意义，有用的数据是信息

计算机中数据的单元

最小单位是位，一个字节由8位二进制数字组成，字节是计算机体系结构的基本单位

字符的编码

西文字符

采用ASCII码，共有128个不同字符

中文字符

→输入码→国际码→机内码→地址码→字符码→

多媒体技术简介

特征

集成性、交互性、多样性、实时性等

数字化

声音数字化

公式：音频数据量（B）=采样时间（s）×采样频率（Hz）×量化位数（b）×声道数/8

图像数字化

图像文件格式

bmp

Windows采用的图像文件存储格式

gif

联机图形交换使用的一-种图像文件格式

tiff

二进制文件格式

png

图像文件格式

wmf

绝大多数Windows应用程序都可以有效处理的格式

dxf

一种向量格式

jpeg

所有格式中压缩率最高的格式

视频文件格式

avi

Windows操作系统中数字视频文件的标准格式

mov

QuickTime for Windows 视频处理软件所采用的格式

数据压缩

无损压缩、有损压缩

计算机硬件系统

运算器（ALU）

又称算术逻辑部件，由寄存器、执行部件、控制电路组成

字长越长，计算机的处理能力越强

运算速度

百万次/秒（MIPS）

控制器

有指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、操作控制器（OC）、程序计数器（PC）

机器指令

按照一定格式构成的二进制代码串

中央处理器（CPU）

存储器

主存储器（内存）

随机存储器（RAM）

可读可写

静态RAM（SRAM）

集成度低、价格高、存储速度快、不需要刷新

动态RAM（DRAM）

集成度高、价格低、存储速度慢、需要刷新

只读存储器（ROM）

只读不写

可编程只读存储器（PROM）

可擦除可编程只读存储器（EROM）

电可擦除可编程只读存储器（EEP-ROM）

高速缓冲存储器（Cache）

介于CPU与内存之间的芯片，用于解决速度冲突问题

辅助存储器（外存）

被读入内存后，才能被CPU读取，不能直接访问

硬盘、闪存、U盘、光盘

计算机主机

输入/输出设备（I/O设备）

计算机与外部世界进行通信的中介，是人与计算机联系的桥梁

计算机结构

总线结构

数据总线

用于在存储器、运算器、控制器和I/O设备之间传输数据信号的公共通路

地址总线

CPU向主存储器和I/O接口传送地址信息的公共通道

控制总线

用于存储器、运算器、控制器和I/O设备之间传输控制信号的公共通路

直接连接

早期计算机所采用方式

计算机软件系统

程序设计语言

机器语言

直接用二进制代码表示指令系统的语言

汇编语言

机器语言中地址部分符号化的结果

高级语言

最接近人类自然语言和数学公式的程序设计语言

进程

进程=程序+执行

按【Ctrl+Alt+Delete】可打开任务管理器

软件系统

系统软件

操作系统

最底层的软件

语言处理系统

对软件语言进行处理的的程序子系统，主要包括机器语言、汇编语言、高级语言

数据库管理系统

应用最广泛的软件，用来建立、存储、修改和存取数据库中的信息

系统辅助处理程序

为计算机系统提供服务的工具软件和支撑软件

应用软件

办公软件套件

多媒体处理软件

Internet工具软件

计算机网格基本概念

基本概念

概念

计算机技术与通信技术高速发展、紧密结合的产物

特点

可靠性、独立性、高效性、易操作性

分类

局域网（LAN）

城域网（MAN）

广域网（WAN）

网格拓扑结构

星型拓扑、环型拓扑、总线型拓扑、树型拓扑、网状拓扑

网络硬件

网络服务器、传输介质、网络接口卡、集线器、交换机、无线AP、路由器

网络软件

应用层

包括HTTP（超文本传输协议）、Telnet（远程登陆）、FTP（文件传输协议）

传输层

TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）

互联层

IPv4（Internet协议版本4）、ICMP（Internet控制报文协议）、IPv6（Internet协议版本6）

主机至网络层

子主题

无线局域网（WLAN）

基础知识

IP地址

由四个字节组成，又称国际协议地址

域名

各域名之间用圆点隔开

Internet接入方式

ADSL、无线连接、ISP

Internet应用

万维网、超文本和超链接、统一资源定位器、浏览器、FTP文件传输协议

计算机病毒及防治

特征

寄生性、破坏性、潜伏性、隐蔽性

分类

系统病毒、蠕虫病毒、木马病毒和黑客病毒、脚本病毒、宏病毒、后门病毒、病毒种植程序病毒、破坏性程序病毒、玩笑病毒

症状

机器不能正常启动；运行速度降低；磁盘空间迅速变小；文件内容和长度有所改变；经常出现“死机”现象；外部设备工作异常；文件的日期和时间被无缘无故的修改成新的时间日期；显示器上经常出现一些怪异的信息，和异常现象

清除

用防病毒软件清除病毒

重装系统并格式化硬盘是最彻底的杀毒方法

手工清除方法

公共基础知识

数据结构与算法

算法

概念

算法使一系列解决问题的清晰指令

基本特征

可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报

基本要素

对数据对象的运算和操作

算法的控制结构（运算和操作时间的顺序）

复杂度

时间复杂度

执行算法所需要的计算工作量

空间复杂度

执行算法所需要的内存空间

数据结构

逻辑结构

B=（D，R）

B

数据结构

D

数据元素的集合

R

数据元素之间的前后件关系

存储结构

顺序、链式、索引、散列

线性结构

定义

有且只有一个根节点，且每个节点最多有一个直接前驱（前件）和一个直接后继（后件）的非空数据结构

顺序存储结构

连续且按逻辑顺序存放

插入后移，删除前移

栈

插入和删除运算都只在线性表的一端进行

特点

先进后出，后进先出

有记忆作用

在顺序存储结构下，插入和删除运算不需要移动其他数据元素

栈顶指针top动态反映了栈中元素的变化情况

队列

基本运算

先进先出

队尾

允许插入的一端

排头

允许删除的一端

循环队列

入队运算

在循环队列的队尾加入一个新元素

上溢

当循环队列非空（s=1）且队尾指针时，说明循环队列已满，不能进行入队运算

退队运算

在循环队列的队友位置退出一个元素并赋给指定的变量

下溢

当循环队列为空（s=0）时，不能进行退队运算

线性链表

只含有一个指针域来存放下一个元素地址

数据域

一部分用于存放数据元素值

指针域

一部分用于存放指针

指针用于指向该结点的前一个或后一个节点

树

基本概念

非线性结构，树中有且仅有一个无前驱的根

度

一个节点所拥有的后件个数

叶子节点（无后件的结点）的度为0

深度

树的最大层次

二叉树

基本性质

在二叉树的第k层上至多有2k-1个结点(k≥1)

深度为m的二叉树至多有2m-1个结点

对任何一棵二叉树，度为0的结点（即叶子结点）总是比度为2的结点多一个

具有n个结点的完全二叉树的深度至少为[ log2n] +1，其中[ log2n]表示log2n的整数部分

满二叉树

除叶子节点外，其余节点都是两个

完全二叉树

只在最后一层右边结点不同，左边均相等，且右边出最后一层外其余均是两个

存储结构

链式存储结构

遍历

前序遍历

根-左-右

中序遍历

左-根-右

后序遍历

左-右-根

查找技术

顺序查找

适用于线性表无序，或线性表为无序表

查一个元素需要比较n次

二分法查找

适用于顺序组成，且线性表是有序表

查一个元素需要比较log2n次

排序技术

交换类排序法

冒泡排序法

n（n-1）/2

快速排序法

n（n-1）/2

插入类排序法

简单插入排序

n（n-1）/2

希尔排序

nr

选择列排序法

简单选择排序

n（n-1）/2

堆排序法

nlog2n

程序设计基础

方法

指设计、编制、调试程序的方法和过程，主要有结构化程序设计方法、软件工程方法和面向对象方法

风格

源程序文档化、数据说明方法、语句的结构和输人输出

结构化程序设计

自顶向下

先总体后细节，先全局后局部

逐步求精

模块化

限制使用goto语句

面向对象的程序设计

优点

与人类习惯的思维方法一致

稳定性好

可重用性好

容易开发大型软件产品

可维护性好

基本概念

对象

数据/属性

对象包含的信息，表示状态

方法/操作

对象所能执行的功能、所具有的行为

特点

标识唯一性、分类性、多态性、封装性、模块独立性好

类和实例

具有共同属性、共同方法的对象的集合 : 类

一个具体对象就是其对应分类的一个实例 : 实例

消息

实例间传递的信息，

继承

使用已有的类定义作为基础建立新类的定义技术

多态性

对象根据所接收的信息而做出动作，同样的信息被不同的对象接受时有不同行动的现象

软件工程基础

基本概念

定义

与计算机系统的操作有关的计算机程序、规程、规则,以及可能有的文件、文档和数据

特点

是逻辑实体，有抽象性

没有明显的制作过程

运行使用期间不存在磨损、老化问题

对硬件和环境具有依赖性

复杂性较高，成本昂贵

开发涉及诸多社会因素

分类

系统软件

计算机管理自身资源，提高计算机使用效率并为用户提供各种服务的软件

应用软件

特定应用领域内专用的软件

支撑软件

介于系统软件和应用软件之间，是支援其它软件的开发与维护的软件

软件危机

在计算机软件的开发和维护中遇到的一系列严重问题

软件工程

应用于计算机软件的定义、开发和维护的一整套方法、工具、文档、实践标准和工序

三要素

方法、工具和过程

软件生命周期

软件产品从提出、实现、使用维护到停止使用的过程

软件定义期

问题定义、可行性研究、需求分析

软件开发期

概要设计、详细设计、实现、测试

运营维护期

运行维护

工作原则

抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定性、一致性、完备性和可验证性

需求分析

方法

结构化分析方法

常用工具

DFD

箭头

数据流

圆形

加工

两条横线

存储文件

长方形

源/潭

面向对象分析方法

需求规格说明书

描述软件的目标，软件的功能需求、性能需求、外部接口、属性及约束条件

特点

正确性；无歧义性；完整性；可验证性；一致性；可理解性；可修改性；可追踪性

软件设计

基本原理

抽象、模块化、信息隐藏、模块独立性

过程

工程管理

概要设计

设计软件系统结构、数据结构及数据库设计、编写概要设计文档、概要设计文档评审

详细设计

技术观点

软件结构设计、数据设计、接口设计、过程设计

软件测试

目的

为发现错误而执行程序的过程

准则

所有测试应追溯到用户需

严格执行测试计划,排除测试的随意性

充分注意测试中的群集现象

程序员应避免检查自己的程序

穷举测试不可能

妥善保存设计计划、测试用例、出错统计和最终分析报告

方法

白盒测试

根据程序内部逻辑设计测试

黑盒测试

根据说明书测试

实施

单元测试、集成测试、验收测试、系统测试

程序的调试

任务

诊断和改正程序中的错误

调试方法

强行排错法、回溯法、原因排除法

数据库设计基础

数据库系统的基本概念

数据库管理系统（DBMS）

发展阶段

人工管理阶段→文件系统阶段→数据库系统阶段

数据模型

E-R模型

用E-R图表示，可“一对一”、“一对多”、“多对多”

关系代数

基本运算

投影、选择、笛卡尔积

扩充运算

交、连接与自然连接、除

数据库设计与管理

目的

对数据库内部物理结构做出调整并选择合理的存取路径，以提高速度和存储空间

逻辑设计

从E-R图向关系模型转换

范式

第一范式，简称1NF

内存空间

算法程序所占的空间

输入的初始数据所占的存储空间

算法执行过程中所需要的额外空间

算法程序执行过程中的工作单元

某种数据结构所需要的附加存储空间