根据2011年上半年软件设计师上午题真题，以下是对题目涉及的知识点进行分类整理和详细解释，供学生背诵记忆：
1. 数据结构与算法
- 二叉树的性质：
- 二叉树的节点数、深度、叶子节点数之间的关系。
- 完全二叉树的性质：最后一层节点从左到右依次排列。
- 哈夫曼树（最优二叉树）：
- 带权路径长度最短的二叉树。
- 构建方法：每次选择权值最小的两个节点合并，直到形成一棵树。
- 排序算法：
- 归并排序：分治法思想，时间复杂度为O(n log n)。
- 快速排序：分治法思想，平均时间复杂度为O(n log n)，最坏情况为O(n²)。
- 图的遍历：
- 深度优先搜索（DFS）：利用栈实现，适用于连通性检测、拓扑排序等。
- 广度优先搜索（BFS）：利用队列实现，适用于最短路径问题。
2. 操作系统
- 进程调度：
- 先来先服务（FCFS）：按进程到达顺序调度。
- 短作业优先（SJF）：选择预计执行时间最短的进程调度。
- 时间片轮转（RR）：每个进程分配固定时间片。
- 死锁：
- 必要条件：互斥、占有并等待、非抢占、循环等待。
- 避免死锁的方法：资源按序分配、银行家算法。
- 内存管理：
- 页式存储管理：逻辑地址转换为物理地址的过程。
- 虚拟内存：将部分外存作为内存的扩展，支持更大的地址空间。
- 文件系统：
- 文件的逻辑结构和物理结构。
- 索引节点（inode）：存储文件的元数据（如大小、权限等）。
3. 数据库系统
- 关系模型与范式：
- 第一范式（1NF）：属性不可再分。
- 第二范式（2NF）：消除非主属性对主键的部分依赖。
- 第三范式（3NF）：消除非主属性对主键的传递依赖。
- SQL语句：
- SELECT：查询数据。
- JOIN：连接多个表。
- GROUP BY：按指定列分组统计。
- 事务与并发控制：
- 事务的ACID特性：原子性、一致性、隔离性、持久性。
- 并发控制方法：封锁协议（共享锁、排他锁）。
4. 计算机网络
- 网络协议：
- TCP/IP协议族：分层模型（应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层）。
- HTTP协议：无状态协议，基于请求-响应模型。
- IP地址与子网划分：
- IP地址分类：A类、B类、C类等。
- 子网掩码：用于划分子网。
- 网络安全：
- 加密技术：对称加密（如DES）、非对称加密（如RSA）。
- 数字签名：用于验证数据的完整性和来源。
5. 软件工程
- 软件开发模型：
- 瀑布模型：线性顺序开发，适用于需求明确的项目。
- 迭代模型：分阶段迭代开发，逐步完善。
- 敏捷开发：以用户需求为核心，快速交付可运行的软件。
- 需求分析：
- 需求获取方法：访谈、问卷调查、观察等。
- 需求规格说明书（SRS）：明确系统功能和性能要求。
- 软件测试：
- 单元测试：测试最小代码单元（如函数、类）。
- 集成测试：测试模块之间的接口和交互。
- 系统测试：测试整个系统的功能和性能。
- 黑盒测试：基于功能规格的测试。
- 白盒测试：基于代码内部逻辑的测试。
6. 编程语言与编译原理
- 面向对象编程：
- 类与对象：类是抽象的模板，对象是类的实例。
- 封装、继承、多态：面向对象的三大特性。
- 编译过程：
- 词法分析：将源代码转换为词法单元（token）。
- 语法分析：根据语法规则构建语法树。
- 语义分析：检查语法树的语义是否正确。
- 代码生成：将中间代码转换为目标机器代码。
7. 系统架构与设计
- 设计模式：
- 单例模式：确保一个类只有一个实例。
- 工厂模式：封装对象的创建过程。
- 观察者模式：对象间的一对多依赖关系。
- 架构风格：
- 分层架构：将系统划分为多个层（如表现层、业务逻辑层、数据访问层）。
- 微服务架构：将系统拆分为多个独立的服务。
8. 性能优化与质量保障
- 性能优化：
- 减少算法的时间复杂度和空间复杂度。
- 使用缓存减少数据库访问。
- 质量保障：
- 代码审查：通过人工检查提高代码质量。
- 静态代码分析：使用工具检测潜在的错误。
9. 项目管理
- 项目计划：
- 甘特图：用于表示任务的时间安排。
- 关键路径法（CPM）：确定项目的最短完成时间。
- 风险管理：
- 风险识别、风险评估、风险应对（如规避、减轻、转移）。
- 团队管理：
- 角色分工（如项目经理、开发人员、测试人员）。
- 沟通机制（如每日站会、周报）。
以上知识点涵盖了2011年上半年软件设计师上午题真题的主要考点，建议学生结合实际题目进行记忆和运用。