高中信息技术教资知识点（三）

第六章 数据库技术
第一节 数据库技术的认识
一、数据库的基本概念

二、数据库的发展阶段

三、数据库系统的分类

非关系型数据库（NoSQL）
四、体系结构

三级模型说明：
1、外模式
又称子模式、用户模式，有多个
它是数据库用户能够看见的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图
2、模式
又称逻辑模式、概念模式，只有 1 个
是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图
3、内模式
又称存储模式，只有 1 个
是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式
二级映像说明
1、外模式/模式映射
保证逻辑独立性
数据的逻辑结构发生变化后，用户程序也可以不修改。但是，为了保证应用
程序能够正确执行，需要修改外模式/概念模式之间的映像
2、模式/内模式映射
保证物理独立性
当数据库的内模式发生改变时，数据的的逻辑结构不变。但是，为了保证应
用程序能够正确执行，需要修改概念模式/内模式之间的映像
五、数据库设计阶段（简单）

第二节 数据模型
一、数据模型
（一）基本概念
经过三次抽象
（二）术语对照

（三）数据模型的组成要素（简单了解）
1.数据结构
描述静态的特征
如何表示实体及实体间联系
2.数据操作
描述系统的动态特征
如何增删改查
4.数据约束
一组完整性规则的集合
实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性
二、概念模型 P222
（一）信息世界中的基本概念
1.实体：如张同学、李老师等。
2.属性：如张同学具有学号、姓名、性别等特征。
3.码：如唯一决定张同学的属性是学号。
4.域：如性别的所有取值范围为男或女。
5.实体型：由实体名和属性名组成，如学生（学号、姓名、性别…）
6.实体集：同一类型的实体的集合，如所有学生。
7.联系：如学生和教师是教与被教的关系。
（二）两个实体型之间的联系（单选）
1.一对一联系 1： 1
两个方向都是 1： 1
班级和班主任
2.一对多联系 1： n
一个方向是 1： 1，另一个方向是 1： n
学生和班主任
3.多对多联系 m： n
两个方向都是 1： n
学生和课程
（三）概念模型的一种表示方法：实体-联系方法（ER 图）
矩形：表示实体
椭圆：表示属性
菱形：表示联系

三、最常用的逻辑模型 （简答）
（一）层次模型
表示方法：是一棵“有向树”，联系是一对多
特点：有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点；
根以外的其他结点有且只有一个双亲结点
（二）网状模型
结构：是有向图或网，联系是多对多
特点：允许一个以上的结点无双亲；
一个结点可以有多于一个的双亲
（三）关系模型
结构：以二维表结构来表示实体与实体之间的联系，每个二维表又可称为关系。
在关系模型中，操作的对象和结果都是二维表。
联系：一对一、一对多、多对多
第三节 关系数据库
一、基本概述
（一）关系模型的概念

（二）关系模型的键码

二、 关系代数
（一）传统的集合运算
并：两个关系，每个关系的列要一致。R并S=R+S-R交S
差：两个关系，每个关系的列要一致。R-S结果为R减去R交S
交
笛卡尔积：两个关系，每个关系的列不一定要一致。一共mxn行
（二）专门的关系运算
1、选择

2、投影

3、等值连接

5、自然连接（删去重复列的等值连接）

6、除

1.第一步： R 和 S 两个关系中相同的列是 B 和 C。
2.第二步： 对除数 S 的 BC 两列取投影， 最终得到了三行，即 b1c2； b2c1； b2c3的结果。
3.第三步： R 去掉相同的即剩下 A， A 里面有{a1， a2， a3， a4}。
4.第四步：象集， 固定完 a1之后，在 R 关系中 BC 的取值范围。
（ 1） a1的象集： b1， c2； b2， c3； b2， c1。
（ 2） a2的象集： b3， c7； b2， c3。
（ 3） a3的象集： b4， c6。
（ 4） a4的象集： b6， c6。
5.第五步： a1、 a2、 a3、 a4， 其中 a1 完全包含上面第二步的结果。 列即是 A得到的答案即是 a1。

求 R÷ S：
1.第一步： 找相同列，即 B 列。
2.第二步：在除数找对 B 做投影，得到 b1， b2。
3.第三步：前面被除数 R，除了相同列， 只剩下 A， 找 A 的取值范围，即 a1，a2。
4.第四步， 象集：
（ 1） a1的象集： 当 A=a1的情况下， B 只有一种可能，即 b1。
（ 2） a2的象集： b2， b3， b1。
5.第五步： a2完全涵盖了列里面的值， 最终的答案列即 A， 行即 a2。 最终的答案也需要一个表，只要是表必须要有列和行。
第四节 SQL 语言
一、 SQL 基本概述
SQL（结构化查询语言）
（一） SQL 语言的特点
1.综合统一：集数据定义语言、数据操纵语言、数据控制语言功能于一体
2.高度非过程化：只要提出“做什么” ，而无须指明“怎么做”
3.面向集合的操作方式：操作的对象和结果全都是元组的集合
4.以同一种语法结构提供多种使用方式：既是独立的语言，又是嵌入式语言
5.语言简明、易学易用
9 个核心动词

（二） SQL 语言的重要术语
1.表：是本身独立存在的表
2.视图：是从一个或几个基本表导出的表
3.数据类型

二、 SQL 语言基本操作
SQL 可以进行的核心操作

第七章 算法与程序设计

第一节 算法-程序的灵魂
一、 算法的概念
为解决一个问题而采取的方法和步骤
二、 算法的特征（单选）
有穷性： 步骤和时间都有限的
确定性： 有确定含义， 无二异性
可行性： 能有效执行， 有正确的结果
输入： 可以没有输入
输出： 必有输出
三、 算法的表示 P266
1、自然语言
如果困了就去睡觉， 如果不困起来去学习。
2、伪代码
IF 困了 THEN
去睡觉
ELSE
去学习
3、流程图
基本图示结构

四、 算法的分析 P268
时间复杂度
用频度来衡量， 频度是指一条语句重复执行的次数
空间复杂度
在算法中所需的辅助空间单元
第二节 程序设计的基本概念
一、 程序设计的特点 P269
（一） 结构化程序设计（面向过程）
1.结构化程序设计的原则
自顶向下： 是指程序设计切入点是先考虑总体， 后考虑细节； 先考虑全局目标， 后考虑局部目标。
逐步求精： 指对于复杂的问题， 应设计一些子目标做过渡， 逐步细节化。
模块化： 把每个小目标称为一个模块。
限制使用 GOTO 语句： 结构化程序设计方法的起源是为了规避 GOTO 语句的使用。
2.结构化程序的基本结构
（1） 顺序结构： 按顺序依次执行每一条语句。
（2） 选择结构： 在顺序结构基础上， 根据条件进行选择执行方向。
（3） 重复结构（循环）： 在顺序结构基础上， 根据条件进行多次执行相同的或相似的代码。
3.结构化程序设计的优点（了解）
程序易于阅读、 理解、 使用和维护
提高了编制程序效率， 降低了软件开发成本
适合编制大规模程序
（ 二） 面向对象程序设计的特点
纳入人类习惯的思维方法
稳定性好
可重用性好
易于开发大型软件产品
可维护性好
二、 面向对象的基本概念 P272
对象：描述客观事物的一个实体， 由静态特征的属性和可执行的操作组成
类和实例：类是对象的抽象， 它描述了属于该对象类型的所有对象的性质， 而一个对象则是其对应类的一个实例
消息：是对象之间相互通信的机制
【补充】
封装：将部分代码和数据封装在对象中， 各对象相对独立， 对外提供接口通信
继承：能够直接获得已有的性质和特征， 而不必重复定义它们，子类可以共享父类的数据结构和方法
多态：不同的对象， 收到同一消息可以产生导致不同的行动与结果
第三节 C 语言程序设计
一、 二、 C 语言程序
（一） 程序
（二） 说明和结构特点
注释/…/ #,增加可读性
头文件：#include
主函数:void main()
打印输出语句:print();
三、 C 语言开发步骤 P275
编写程序→→ 编译→→ 连接→→ 执行→→结束
（源程序.c）（目标程序.obj） （可执行程序.exe）

四、 数据的表现形式
（一） 常量与变量

1.常量： （ 在程序运行过程中， 其值不能被改变的量）
（ 1） 整型常量
十进制整数： 由数字 0~9 表示
八进制整数： 由数字 0 开头， 后跟数字 0~7 表示
十六进制整数： 由 0x 开头， 后跟 0~9， a~f 表示
（ 2） 实型常量
小数： 由数字和小数点组成
前可省、 后可省、 前后不可同时省 0
指数形式： 由数字和 e 组成
前有数、 后有数、 后必为整数
（ 3） 字符常量
普通字符:
用单引号括起来的一个字符
每一字符常量都有其对应的 ASCII 码值
转义字符:

（4） 字符串常量
用双引号括起来， 存储在数组中
‘\0’ 作为字符串结束标志
2.变量（在程序运行过程中，其值被改变的量）
使用规则：先定义再使用，可以在定义时赋初值，即变量初始化。
具体实例:
inta； a=3； 正确
inta， b； a=3； b=3； 正确
inta=3， b=3； 正确
inta， b； a=b=3； 正确
inta=b=3； 错误
3.标识符
变量、符号常量名、函数、数组、类型等命名的有效字符序列
命名规则:
只能由字母、数字和下划线 3 种字符组成
第 1 个字符必须为字母或下划线
不能使用关键字
（二） 数据类型
2.数据类型转换
（1） 自动转换

（2） 强制转换
格式： （数据类型名） 表达式
例： （int）（x+y）； （int） x+y； （int） 3.6
（三） C 语言运算符
1.基本的算术运算符
加+、减-、乘*、除/、取模%
除/
左右都为整数，结果也为整数
左右只要有实数，结果也是实数
取模%
左右两边必须为整数，结果也为整数
2.自增++、自减–运算符
自增、自减运算符使得变量加 1 或减 1
使用规则：变量在前，先用再加减；变量在后，先加减在使用
2.赋值语句
（1）赋值运算符=格式：变量=表达式，如 a=3
（ 2）复合的赋值运算符
a+=3 等价于 a=a+3
x*=y+8 等价于 x=x*(y+8)
（ 3）赋值表达式
a 初值为 6， a+=a－=a*a 求最后 a 的值？
（四） C 语言语句
4.数据的输入输出
（ 1） printf 函数
含义：向终端设备输出数据
格式： printf(格式控制， 输出表列)；
格式控制是用双引号括起来，由格式声明和普通字符两部分组成

常见的格式字符

数据宽度说明
如果实际数据小于宽度，左补空格
如果实际数据大于宽度，则按实际位数输出
如果缺省宽度说明，则按实际宽度输出
（ 2） scanf 函数
含义：从标准输入设备输入的数据
格式： scanf(格式控制，地址表列)；
说明
格式控制的含义同 printf 函数；地址表列以&开头
（3）字符数据的输入输出
putchar 函数：单字符输出函数
getchar 函数：单字符输入函数

五、选择结构程序设计 P288
（一）关系运算符
1.关系运算符
大于、小于、大于等于>=、小于等于<=→优先级相同，且高
等于==、不等于!=→优先级相同，且低
算术优先级>关系优先级
2.关系表达式
值是一个逻辑值，即“真”或“假”，分别用 1 和 0 来表示。
（二）逻辑运算符
1.逻辑运算符
与&&、或||、非！ &&全 1 才 1； ||全 0 才 0；！相反
优先级：！ >算术>关系>&&>||
2.逻辑表达式
值是一个逻辑值，即“真”或“假”，分别用 1 和 0 来表示
（三） if 语句
1.形式一（单分支）
流程图表示

2.形式二（双分支）
流程图表示

3.形式三（多分支）
流程图表示

4.if 嵌套
else 总是与它最近的未配对的 if 配对
（四）条件运算符
格式
表达式 1？ 表达式 2:表达式 3
使用规则
若表达式 1 的值为 1，则值为表达式 2 的值
若表达式 1 的值为 0，则值为表达式 3 的值
（五） switch 语句
格式：
switch(表达式)
{case 常量 1：
语句 1； break；
case 常量 2：
语句 2； break；
……
case 常量 n：
语句 n； break；
[default： 语句 n+1； break； ]
六、循环结构程序设计 P297
（二） while 语句
流程图

（三） do.while 语句
流程图

（四） for 语句

（五）循环的嵌套
例如：用穷举法输出所有的水仙花数（即这样的三位正整数：其每位数位上
的数字的立方和与该数相等，比如： 13+53+33=153）。