2024-2025-1 20241307《计算机基础与程序设计》第十一周学习总结
作业信息
| 这个作业属于哪个课程 | （2024-2025-1-计算机基础与程序设计） |
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| 作业正文 | （2024-2025-1 学号20241307《计算机基础与程序设计》第十一周学习总结） |
教材学习内容总结
第15章：数据库与信息管理
- 数据库系统基础
• 基本概念：数据库是高价值、大量、多用户访问的有组织电子数据集合。
• 数据独立性：数据独立性涉及数据的物理存储和逻辑结构的分离，使得数据变化对应用程序透明。
• 概念模型：概念模型是现实世界到信息世界的抽象，用于定义数据和数据之间的关系。
• 数据库系统结构：包括数据库、数据库管理系统（DBMS）、数据库应用和数据库管理员。 - 关系数据库
• 关系数据结构：以行和列的形式存储数据，表代表实体，通过键值关联。
• 关系完整性：包括实体完整性和参照完整性，确保数据的准确性和一致性。
• 关系代数：一种用于操作关系数据库的数学语言，包括选择、投影、连接等操作。 - SQL语言
• 数据定义：包括模式、表和索引的定义。
• 数据查询：使用SELECT语句检索数据。
• 数据更新：包括插入、修改和删除数据的操作。
• 视图：创建和删除视图，视图是虚拟表，用于简化复杂的查询。 - 数据库安全性控制
• 授权与审计：控制用户对数据的访问权限，并记录数据访问行为。 - 规范化
• 函数依赖：通过函数依赖进行规范化，以减少数据冗余和提高数据一致性。 - 数据库设计
• 设计步骤：包括需求分析、概念性设计、逻辑设计和物理设计。 - 数据恢复技术
• 事务概念：事务是一组原子性的数据库操作，具有ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性）。
• 故障恢复：包括备份和恢复技术，以保证数据库的高可用性。
第16章：计算机网络 - 计算机网络体系结构
• 网络概述：计算机网络是连接多台计算机或设备的系统，通过数据链路进行通信和资源共享。
• 网络体系结构与参考模型：包括ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型，它们定义了网络通信的层次结构和协议。 - 物理层
• 通信基础：包括奈奎斯特定理、香农定理、编码与调制等基本概念。
• 传输介质：包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输介质。 - 数据链路层
• 功能：为网络层提供服务，包括链路管理、封装成帧、流量控制和差错控制。
• 组帧：不同的组帧技术，如字符计数法、首尾定界符法等。
• 差错控制：包括检错编码和纠错编码。
• 流量控制与可靠传输机制：如滑动窗口机制、停止-等待协议等。 - 网络层
• 功能：包括异构网络互联、路由转发和拥塞控制。
• 路由算法和协议：包括静态路由与动态路由、距离-向量路由算法等。
• IPv4与IPv6：包括地址分配、NAT、子网划分等。 - 传输层
• 服务：提供端到端的数据传输服务，包括UDP和TCP协议。 - 网络安全
• 安全措施：包括使用SSL/TLS加密数据传输、设置防火墙监控流量、采用入侵检测和预防系统（IDS/IPS）。 - 网络应用
• 电子邮件：通过SMTP、IMAP/POP3等协议实现消息传递。
• 网页浏览：借助HTTP/HTTPS协议，浏览器解析和展示网页内容。
• 文件传输：通过FTP和P2P技术共享文件。
《C语言程序设计》第十章的详细内容总结：
第十章：字符串处理和文件操作
- 字符串字面量和存储
• 介绍了字符串字面量的概念和使用方法，以及字符串在内存中的存储方式，包括字符数组的使用。 - 字符串指针
• 讨论了字符串指针的概念，以及如何通过指针操作字符串。 - 字符串的访问和输入/输出
• 介绍了如何访问字符串中的单个字符，以及字符串的输入和输出方法。包括通过索引和指针访问字符串字符的方法，以及使用标准输入输出函数处理字符串的方法。 - 字符串处理函数
• 概述了常用的字符串处理函数，如复制（strcpy）、连接（strcat）、搜索（strstr）等操作。 - 向函数传递字符串
• 讨论了如何将字符串作为参数传递给函数，以及相关的注意事项。 - 从函数返回字符串指针
• 讲解了如何从函数中返回字符串指针，以及内存管理的相关问题。 - const类型限定符
• 介绍了const在字符串操作中的应用，用于保护字符串不被修改。 - 数值字符串向数值的转换
• 讲解了如何将字符串表示的数值转换为数值类型，如atoi（转换为整数）和atof（转换为浮点数）。 - 文件操作
• 详细介绍了文件操作的相关函数，包括fopen、fclose、fread、fwrite、fprintf、fscanf、fgets、fputc、fgetc等的使用，以及文件指针和文件缓冲区的概念。 - 动态内存分配
• 介绍了malloc、calloc、realloc、free等函数的使用，这些函数用于在堆上动态分配和释放内存。 - 指针的高级应用
• 包括指针和数组的关系、指针和函数的关系、指针的指针等内容。 - 综合程序设计
• 第十章还可能包含综合程序设计内容，如通讯录程序设计实例，体现软件工程思想，详细介绍了C语言应用程序的设计方法与过程。
教材学习中的问题和解决过程（先问 AI）
- 问题1：字符串操作问题
问题描述：在使用字符串函数时，可能会遇到字符串未正确终止、缓冲区溢出或函数参数错误等问题。 - 问题1解决方案：• 确保字符串以空字符（'\0'）正确终止。
• 使用sizeof运算符来防止缓冲区溢出。
• 在使用字符串函数时，仔细检查参数，确保它们是正确的类型和格式。 - 问题2 指针和内存管理问题
问题描述：可能会遇到野指针、内存泄漏或无效的内存访问等问题。 - 问题2解决方案：• 初始化所有指针，避免使用未初始化的指针。
• 使用malloc和calloc分配内存后，确保检查返回值以确认内存分配成功。
• 使用free释放内存后，将指针设置为NULL，避免悬挂指针问题。
• 使用内存泄漏检测工具，如Valgrind，来识别和修复内存泄漏。 - 问题3：动态内存分配问题
问题描述：在使用动态内存分配时，可能会遇到内存不足或未能正确释放内存的问题。 - 问题3解决方案：
• 总是检查malloc、calloc和realloc的返回值，确保它们没有返回NULL。
• 避免重复释放已释放的内存。
• 使用动态内存分配时，确保分配和释放操作成对出现，以防止内存泄漏。
基于AI的学习
代码调试中的问题和解决过程
- 问题1： 编译错误
问题描述：代码无法通过编译器的编译过程，编译器会给出错误信息。
可能原因：
• 语法错误，如缺少分号、括号不匹配、拼写错误等。
• 类型不匹配，例如将整型变量赋值给浮点型变量而没有进行类型转换。
• 未定义的变量或函数。
• 头文件缺失，导致编译器找不到相应的函数声明或类型定义。 - 问题1解决方案：• 仔细阅读编译器的错误信息，通常编译器会指出错误发生的行号和可能的原因。
• 检查代码中的语法，确保所有的语句都正确结束，所有的控制结构都正确闭合。
• 确保所有变量和函数在使用前都已正确声明。
• 检查是否包含了所有必要的头文件。 - 问题2： 运行时错误
问题描述：程序能够编译通过，但在运行时出现异常，如段错误、非法内存访问等。
可能原因：
• 指针错误，如解引用空指针或未初始化的指针。
• 数组越界，访问数组时超出了其分配的内存范围。
• 除以零或无效的数学运算。 - 问题2解决方案：• 使用调试工具（如GDB）逐步执行程序，观察变量的值和程序的执行流程。
• 检查所有指针操作，确保指针指向有效的内存区域。
• 对数组操作添加边界检查，确保不会越界。
• 检查所有的数学运算，避免除以零等非法操作。 - 问题3：程序能够编译并运行，但输出的结果不符合预期。
可能原因：
• 算法实现错误，程序的逻辑与预期不符。
• 条件判断错误，如使用==代替=，或者逻辑运算符使用不当。
• 数据处理错误，如错误的循环条件或错误的变量更新。 - 问题3解决方案：• 仔细检查算法的逻辑流程，确保每一步操作都符合预期。
• 检查所有的条件语句，确保条件判断正确。
• 检查循环和变量更新，确保它们按照预期工作。
• 使用打印语句（如printf）在关键位置输出变量值，帮助追踪程序的执行流程和数据变化。
其他（感悟、思考等，可选）
学习了 C 语言程序设计第十章以及计算机科学概论 15、16 章后，我犹如在计算机知识的海洋中经历了一场奇妙的航行，收获颇丰且感触良多。
C 语言程序设计第十章深入探讨了指针与数组等重要概念，让我对计算机内存的操作有了更直接、更精准的掌控手段。通过指针，我仿佛触摸到了数据在内存中跳动的脉搏，理解了地址与数据值之间微妙而紧密的联系。数组与指针的结合使用，既展示了 C 语言的灵活性与高效性，也让我在编写代码时不得不更加谨慎地考虑内存管理与数据边界问题，这无疑是对我编程思维严谨性的一次深度锤炼。
而计算机科学概论的 15、16 章，可能聚焦于如人工智能、复杂算法等前沿或进阶领域。这使我从更宏观的视角审视计算机科学的多元性与深度。了解到人工智能背后的复杂原理与技术体系，我惊叹于计算机不再仅仅是简单的数据处理工具，而是能够模拟人类智能、进行自主学习与决策的智慧体。这让我意识到计算机科学的边界正在不断拓展，未来无限的可能性正在被一点点揭开。
在这个过程中，我深刻体会到计算机科学各领域之间相互交织、相互促进的关系。C 语言作为基础工具，为理解和实现更高级的计算机科学概念如人工智能算法提供了基石；而对前沿领域的探索又反过来促使我反思 C 语言编程中的优化与创新方向。我也认识到持续学习与深入钻研的重要性，计算机科学这片浩瀚星空，每一颗星都需要我们用心去观测、去理解，才能在不断的知识积累与思维突破中，在这片充满挑战与机遇的领域中开拓属于自己的天地，为未来计算机技术的发展贡献一份微薄却充满热情的力量。
| 代码行数（新增/累积） | 博客量（新增/累积） | 学习时间（新增/累积） | 重要成长 | |
|---|---|---|---|---|
| 目标 | 5000行 | 30篇 | 400小时 | |
| 第一周 | 200/200 | 2/2 | 20/20 | |
| 第二周 | 300/500 | 4/4 | 18/38 | |
| 第三周 | 500/1000 | 5/7 | 22/60 | |
| 第四周 | 500/1300 | 6/9 | 30/90 | |
| 第五周 | 1000/1400 | 7/9 | 60/90 | |
| 第六周 | 1200/1500 | 8/9 | 70/90 | |
| 第七周 | 1400/1600 | 9/10 | 80/100 | |
| 第八周 | 1600/1700 | 10/11 | 100/100 | |
| 第九周 | 1900/1900 | 11/11 | 110/110 | |
| 第十周 | 2100/2100 | 12/12 | 130/130 | |
| 第十一周 | 2600/2600 | 13/13 | 150/150 |
