《实验数据与建模第一章概述.ppt

通过学习，使学生了解当今计算机软件的 主要核心技术；掌握计算机软件的基本基础知识。 课前的话—内容安排 课前的话—计算机系列课程之间的联系 第一章 绪论 1.1 数据结构与算法 1.2 软件开发方法 1.3 软件工程 1.4 数据库技术 1.5 操作系统 1.6 计算机系统 1.7 软件技术概述 1.8 程序设计语言 1.1 数据结构和算法 程序中往往要处理大量的数据，这些数据采用什么样的方式来组织、存放才能最大限度地方便应用处理，提高程序效率呢？ 数据结构研究数据的组织形式，包括数据的逻辑结构，物理结构以及在该数据结构上所施加的运算。 一类数据结构指的是一类数学模型。 数据结构是软件技术基础的基础。 1.1 数据结构和算法 算法是对解题方法的精确描述。描述的方式可以是各种各样的。如自然语言，流程图，伪代码等。。 一个问题可以有多种解题方法，那么就有多个对应的算法。算法的优劣由算法的时间复杂度和空间复杂度来衡量。 数据结构与算法 线性表 堆栈和队列 数组 树与二叉树 查找 排序 基本要求： 了解掌握线性表数据结构的基本概念，构造原理、存储结构和几个常用的操作算法。 重点掌握堆栈、队列的基本概念、存储结构、基本操作和算法。 重点掌握二叉树的基本概念、存储结构，二叉树的各种遍历方式和操作算法。 掌握查找和排序技术中的常用方法，操作步骤和算法 1.2 软件开发方法 结构化方法 自顶向下，逐步细化 模块化 结构化程序设计 自顶向下，逐步细化 由于人类思维能力的限制，如果一次面临的因素太多，就无法作出精确的思维。 例如：举办一个生日party 布置场地 准备食物 准备节目 邀请客人 自顶向下，逐步细化就是将复杂的问题分解成若干个子问题，直到所有子问题都简单到能用程序设计语言来表达的方法。 模块化 把一个程序按功能分解成若干彼此具有一定独立性同时也具有一定联系的组成部分，这些组成部分称为模块。每个程序由一个或多个模块组成。 优点： 降低复杂度：若P=P1+P2，则C(P) C(P1)+C(P2) 软件结构清晰 容易测试和调试 提高软件的可修改性 方便开发任务的分配 结构化程序设计 强调使用程序的三种基本控制结构（顺序、选择和循环 ），有限制地使用goto语句。 面向对象的软件开发技术 高级程序设计语言的基本特征。 结构化程序设计的方法。 面向对象的程序设计方法。 基本要求： 了解高级程序设计语言的基本特点。 了解掌握结构化程序设计的基本原理和方法、步骤，描述方法，评价标准。 了解掌握面向对象的基本概念，设计方法和特征 1.3 软件工程 产生背景 硬件的发展使得计算机的应用领域迅速扩大，同时程序的规模和复杂度也急剧增长。 早期手工作坊式的软件开发方式因无法适应这种变化而形成了“软件危机”。主要表现在： 开发成本和进度估计不准确，生产效率低。 用户对软件系统不满意的现象经常发生。 软件产品的质量不可靠。 软件常常是不可维护的。 软件成本在计算机系统总成本中的比例上升。 软件工程概念 软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科，采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件。 贯穿于这一学科的基本线索是软件生命期学说，它告诉软件研制者和维护者“什么时候做什么以及怎么做”。 软件生命期就象人的寿命一样，从出生算到死亡，从产生开发要求算到软件报废为止。包括：软件计划、需求分析、软件开发和软件维护四个时期。 软件过程 软件计划 用户想解决什么问题？（软件定义） 这个问题能否解决？（可行性分析） 需求分析 目标系统应该做成什么样子？ 软件开发 怎样实现目标系统？（软件设计） 系统的具体实现。（软件编码） 实现系统与是否符合目标？（软件测试） 软件维护 如何保持系统正常运行？ 软件过程模型：瀑布模型 软件工程技术基础 软件生存期和软件开发模型。 需求分析。 软件总体设计。 软件详细设计。 软件测试与软件测试算法。 基本要求 试写出某系统需求分析说明书。 试写出某系统概要设计说明书。 试写出该系统的测试说明书。 试写出该系统的用户使用手册初稿。 1.4 数据库技术 数据库是一种强大的数据处理技术。 它把应用中所有的数据有结构地集中在一起，并提供对这些数据的存储管理、多用户共享、操纵、安全保护、完整性控制等强大功能。 一个国家的信息化程度是衡量该国国力的重要标准，而信息化是以数据库技术为基础的。 现代的银行、金融、证券、保险等各行业的高效运营都依赖于数据库技术。 数据库技术基础 数据库基础 数据库组织 关系数据库设计 基本要求： 了解掌握数据库的概念、功能和基本模型的结构。 了解掌握关系数据库中E－R数据模型的设计方法 1.5 操作系统 没有安装任何软件的计算机称为裸机。 操作