20211128李杰《信息安全系统设计与实现》第九章学习笔记

一、任务详情

自学教材第九章，提交学习笔记（10分）

本章是复习C语言中的文件操作内容，结构化从文本文件操作，二进制文件操作两个大内容考虑，以前可能只关注文本文件的操作，我们以后更多的是操作二进制文件。
文本文件中考虑字符读写，行读写，任意位置读写等
文件操作都有什么？
二进制文件和文本文件如何转换？
数据结构如何读写？
...
评分标准如下
1. 知识点归纳以及自己最有收获的内容，选择至少2个知识点利用chatgpt等工具进行苏格拉底挑战，并提交过程截图，提示过程参考下面内容 （4分）
“我在学***X知识点，请你以苏格拉底的方式对我进行提问，一次一个问题”
核心是要求GPT：“请你以苏格拉底的方式对我进行提问”
然后GPT就会给你提问，如果不知道问题的答案，可以反问AI：“你的理解（回答）是什么？”
如果你觉得差不多了，可以先问问GPT：“针对我XXX知识点，我理解了吗？”
GPT会给出它的判断，如果你也觉得自己想清楚了，可以最后问GPT：“我的回答结束了，请对我的回答进行评价总结”，让它帮你总结一下。
2. 问题与解决思路，遇到问题最先使用chatgpt等AI工具解决，并提供过程截图（3分）
3.   实践过程截图，代码链接（2分）
4.    其他（知识的结构化，知识的完整性等，提交markdown文档，使用openeuler系统等）（1分）

二、知识点归纳以及自己最有收获的内容

1.文件操作都有什么？

1. fopen(): 用于打开文件，并返回一个指向文件的指针。
2. fclose(): 用于关闭文件，并释放相关的资源。
3. fgetc(): 从文件中读取一个字符。
4. fputc(): 向文件中写入一个字符。
5. fgets(): 从文件中读取一行文本。
6. fputs(): 向文件中写入一行文本。
7. fprintf(): 格式化输出到文件。
8. fscanf(): 从文件中按照指定格式进行读取。
9. fseek(): 设置文件指针的位置。
10. ftell(): 获取当前文件指针的位置。
11. rewind(): 将文件指针重置到文件开头。
12. feof(): 检测文件是否已经达到文件结尾。
13. remove(): 删除文件。
14. rename(): 重命名文见。

2.二进制文件和文本文件如何转换？

1.从文本文件读取并写入到二进制文件：
 使用fopen()函数打开文本文件和二进制文件，分别指定读取（"r"）和写入（"wb"）的模式。
 使用文本文件的读取函数（如fgets()或fscanf()）读取数据，并使用二进制文件的写入函数（如fwrite()）将数据写入到二进制文件中。
 最后，使用fclose()函数关闭文本文件和二进制文件。
cCopy Code
FILE *textFile = fopen("input.txt", "r");
FILE *binaryFile = fopen("output.bin", "wb");

// 从文本文件读取并写入到二进制文件
char buffer[100];
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), textFile) != NULL) {
fwrite(buffer, sizeof(char), strlen(buffer), binaryFile);
}

fclose(textFile);
fclose(binaryFile);
2.从二进制文件读取并写入到文本文件：
使用fopen()函数打开二进制文件和文本文件，分别指定读取（"rb"）和写入（"w"）的模式。
使用二进制文件的读取函数（如fread()）读取数据，并使用文本文件的写入函数（如fprintf()或fputs()）将数据写入到文本文件中。
最后，使用fclose()函数关闭二进制文件和文本文件。
cCopy Code
FILE *binaryFile = fopen("input.bin", "rb");
FILE *textFile = fopen("output.txt", "w");

// 从二进制文件读取并写入到文本文件
char buffer[100];
size_t bytesRead = fread(buffer, sizeof(char), sizeof(buffer), binaryFile);
fprintf(textFile, "%s", buffer);

fclose(binaryFile);
fclose(textFile);

3.数据结构如何读写？

1.数组（Array）：数组是一种线性数据结构，可以通过索引直接访问其中的元素。读取数组元素的时间复杂度为O(1)，即常数时间。写入数组元素也是通过索引进行，同样时间复杂度为O(1)。

2.链表（Linked List）：链表由节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。对于单向链表，要读取或写入特定位置的元素，需要从头节点开始逐个遍历，直到找到目标节点。因此，链表的读取和写入操作的时间复杂度为O(n)，其中n是链表的长度。

3.栈（Stack）：栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，只能在栈顶进行插入和删除操作。读取栈顶元素的时间复杂度为O(1)，写入元素也是在栈顶进行，同样时间复杂度为O(1)。

4.队列（Queue）：队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，只能在队尾插入元素，在队首删除元素。读取队首元素的时间复杂度为O(1)，写入元素也是在队尾进行，同样时间复杂度为O(1)。

5.哈希表（Hash Table）：哈希表是基于哈希函数实现的数据结构，通过将键映射到数组索引来存储和访问元素。哈希表的读取和写入操作的平均时间复杂度为O(1)，最坏情况下可能达到O(n)。

6.树（Tree）：树是一种非线性数据结构，包含根节点和若干子树。根据树的具体类型，读写操作的方式会有所不同。例如，二叉搜索树可以通过比较节点的值来进行读取和写入操作，时间复杂度为O(log n)，其中n是树中节点的总数。

7.图的读写操作：

（1）添加节点（Add Node）：向图中添加新的节点。

（2）添加边（Add Edge）：在图的两个节点之间添加一条边。

（3）删除节点（Delete Node）：从图中删除指定的节点及其相关的边。

（4）删除边（Delete Edge）：从图中删除指定的边。

（5）遍历图（Traverse Graph）：通过深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS）等算法，遍历图中的所有节点。

8.堆的读写操作：

（1）插入元素（Insert）：将新的元素插入到堆中，并调整堆的结构，以维持堆的性质。

（2）删除顶部元素（Delete Top）：删除堆顶部的元素，并调整堆的结构，以维持堆的性质。

（3）查找顶部元素（Find Top）：获取堆顶部的元素，即最大值或最小值，具体取决于堆的类型。

（4）更新元素（Update）：更新堆中的某个元素的值，并调整堆的结构，以维持堆的性质。

4.用chatgpt进行苏格拉底挑战？

 

 

 

 

 

 

三、问题与解决思路

 

 

四、实践内容与代码链接