计算机软件技术基础教程

第1部分 软件技术基础 第1章 绪论 3 1.1 计算机软件及其发展 3 1.1.1 计算机软件的概念 3 1.1.2 计算机软件的分类 3 1.1.3 计算机软件的发展 4 1.2 计算机软件技术 6 1.2.1 计算机软件技术的主要范畴 6 1.2.2 计算机软件技术的现状 7 1.2.3 计算机软件技术的发展趋势 8 1.3 软件技术基础 8 习题 9 第2章 软件工程概述 10 2.1 软件危机 10 2.2 软件过程 11 2.2.1 软件生命周期 11 2.2.2 瀑布模型 12 2.2.3 增量模型 13 2.2.4 演化过程模型 14 2.2.5 敏捷开发 14 2.3 软件质量的评价 15 习题 17 第3章 结构化开发方法 18 3.1 问题定义和可行性研究 18 3.2 需求分析 18 3.2.1 结构化分析(SA方法) 20 3.2.2 数据流图 21 3.2.3 数据词典 23 3.2.4 需求分析阶段的其他工作 25 3.3 总体设计 26 3.3.1 模块化概念 26 3.3.2 模块化设计方法 27 3.3.3 总体设计的其他工作 31 3.4 详细设计 32 3.5 软件编程 33 3.6 软件检验 33 3.6.1 动态检验 33 3.6.2 静态检验 34 3.6.3 正确性证明 35 3.6.4 测试步骤 35 习题 36 第4章 面向对象的系统分析和设计 37 4.1 面向对象技术概论 37 4.1.1 引论 37 4.1.2 面向对象的基本概念 39 4.1.3 面向对象的分析方法 43 4.1.4 面向对象设计初步 46 4.2 面向对象的系统分析和设计 50 4.3 系统分析方法 53 4.3.1 OOA过程模型 53 4.3.2 研究问题论域及用户需求 54 4.3.3 对象识别的客观性方法 55 4.3.4 识别对象的内部特征 56 4.3.5 识别对象的外部特征 58 4.3.6 信息建模的规范化过程 61 4.4 系统设计阶段和步骤 62 4.4.1 系统划分 62 4.4.2 设计阶段 63 4.4.3 设计步骤 64 4.5 评审和修正OOA模型 65 4.5.1 分析模型的一致性和完整性 65 4.5.2 OOA模型的评审策略 67 4.5.3 从OOA到OOD的过渡 68 4.6 系统文档编制、实现和测试 69 4.6.1 编制设计文档 69 4.6.2 系统实现 70 4.6.3 系统测试 71 习题 72 第5章 并发程序开发技术 73 5.1 并发程序的引入 73 5.1.1 程序的顺序执行 73 5.1.2 程序的并发执行 74 5.2 进程和线程 75 5.2.1 进程 75 5.2.2 线程 76 5.2.3 使用多线程的原因 77 5.2.4 并发程序设计的注意事项 77 5.3 线程的状态与调度 78 5.3.1 线程的基本状态 78 5.3.2 线程的调度 79 5.4 基本同步机制 80 5.4.1 同步和互斥 80 5.4.2 同步机制 82 5.4.3 典型同步问题 83 5.5 死锁 86 5.5.1 死锁的概念 86 5.5.2 产生死锁的必要条件 87 5.5.3 死锁的预防 87 习题 88 第2部分 数 据 结 构 第6章 数据结构概述 91 6.1 数据结构的引入 91 6.2 数据结构的基本概念 92 6.3 关于算法的描述及算法分析 95 6.3.1 算法的概念 95 6.3.2 算法分析 96 习题 98 第7章 线性表 100 7.1 线性表的基本概念及运算 100 7.1.1 线性表的逻辑结构定义 100 7.1.2 线性表的运算 101 7.2 线性表的顺序存储结构 102 7.2.1 顺序表 102 7.2.2 顺序表的基本运算 103 7.3 线性表的链式存储结构 105 7.3.1 单链表 106 7.3.2 单链表的基本运算 107 7.3.3 循环链表 114 7.3.4 双向链表 116 习题 118 第8章 栈和队列 120 8.1 栈 120 8.1.1 栈的基本概念及其运算 120 8.1.2 栈的存储结构 120 8.2 栈的应用 124 8.2.1 递归调用 124 8.2.2 地图染色问题 125 8.3 队列 127 8.3.1 队列的基本概念和运算 127 8.3.2 队列的存储结构 128 8.4 队列应用举例 133 8.4.1 离散事件仿真 133 8.4.2 划分子集问题 137 习题 139 第9章 数组 141 9.1 数组的定义和运算 141 9.2 数组的顺序存储结构 142 9.3 矩阵的压缩存储 143 9.3.1 特殊矩阵 143 9.3.2 稀疏矩阵 145 习题 148 第10章 树 150 10.1 树的基本概念 150 10.2 二叉树 152 10.2.1 二叉树的基本概念 152 10.2.2 二叉树的性质 154 10.3 二叉树的存储结构 155 10.3.1 顺序存储结构 155 10.3.2 链式存储结构 156 10.3.3 二叉树的建立 157 10.4 二叉树的遍历 158 10.4.1 二叉树的深度优先遍历 158 10.4.2 二叉树的广度优先遍历 161 10.4.3 深度优先的非递归算法 162 10.4.4 从遍历序列恢复二叉树 163 10.4.5 遍历算法的应用 164 10.5 二叉树的应用 165 10.5.1 哈夫曼树及应用 166 10.5.2 二叉排序树 172 习题 177 第11章 图 180 11.1 图的基本概念 180 11.2 图的存储方法 182 11.2.1 邻接矩阵存储方法 182 11.2.2 邻接表存储方法 184 11.3 图的遍历 186 11.3.1 深度优先搜索遍历 186 11.3.2 广度优先搜索遍历 188 11.4 生成树和*小生成树 190 11.5 *短路径 196 11.5.1 从某个源点到其余各顶点的 *短路径 196 11.5.2 每一对顶点之间的*短路径 199 11.6 拓扑排序 201 11.7 关键路径 206 习题 211 第12章 排序 213 12.1 排序的基本概念 213 12.2 插入排序 214 12.2.1 直接插入排序 214 12.2.2 希尔排序 216 12.3 选择排序 217 12.4 交换排序 219 12.4.1 起泡排序 219 12.4.2 快速排序 221 12.5 归并排序 224 习题 226 第13章 查找 229 13.1 线性表的查找 229 13.1.1 顺序查找 229 13.1.2 折半查找 231 13.1.3 分块查找 232 13.2 二叉排序树的查找 234 13.3 散列表的查找 236 13.3.1 散列表的概念 236 13.3.2 散列函数的构造 238 13.3.3 解决冲突的几种方法 240 13.3.4 散列表的查找及分析 242 习题 245 第3部分 软件技术实践 第14章 数据库基本概念与应用 程序设计 249 14.1 数据库系统的概念 249 14.1.1 数据描述 249 14.1.2 数据库系统的结构 250 14.1.3 用户对数据库系统的访问过程 253 14.1.4 数据库系统的不同视图 254 14.1.5 信息模型与数据模型 256 14.2 关系数据库的概念 260 14.3 数据库设计 261 14.3.1 需求分析 263 14.3.2 概念设计 264 14.3.3 逻辑设计 267 14.3.4 物理设计 272 14.3.5 数据库的建立和测试 274 14.3.6 数据库的运行和维护 275 14.3.7 数据库保护 275 14.4 常见数据库操作 278 14.4.1 SQL语言 279 14.4.2 MySQL数据库 292 14.4.3 SQL Server数据库 293 14.4.4 Oracle数据库 294 14.4.5 国产数据库 294 习题 295 第15章 互联网软件开发实践 296 15.1 互联网Web编程基础 296 15.1.1 HTML 296 15.1.2 CSS 298 15.1.3 JavaScript 299 15.1.4 JSON 301 15.2 互联网Web框架 302 15.2.1 Django框架 303 15.2.2 Flask框架 308 15.3 移动应用APP开发 310 15.4 疫情数据采集及可视化软件案例 312 15.4.1 需求分析 313 15.4.2 总体设计 313 15.4.3 编程实现 315 15.4.4 测试运行 323 习题 324 参考文献 325