第27讲程序设计与软件开发基础

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1、第27讲程序设计与软件开发基础(一)教学目标及基本要求掌握逐步求精的结构化程序设计方法，初步掌握良好的程序设计风格的内涵，掌握算法的基本概念，理解面向对象程序设计的基本概念。教学重点逐步求精的结构化程序设计方法，算法的基本概念。教学难点面向对象程序设计的基本概念，算法的复杂度。教学内容Ø程序设计的风格Ø结构化程序设计Ø面向对象程序设计Ø算法的基本概念Ø算法的复杂度教学时间1学时7.1程序设计概述7.1.1程序设计的风格1．程序设计风格Ø程序设计风格是指编写程序时所表现出的特点、习惯和逻辑思路。Ø程序设计的风格

2、总体而言应该强调简单和清晰，程序必须是可以理解的。Ø主导的程序设计风格：“清晰第一，效率第二”。2．良好程序设计风格（1）源程序文档化①符号名的命名Ø见名知意Ø名字不宜太长Ø不要使用相似的名字Ø不要使用关键字做标识符Ø同一个名字不要有多种含义②程序注释Ø序言性注释：通常位于每个程序的开头部分，它给出程序的整体说明。主要描述内容包括：程序标题、程序功能说明、主要算法、接口说明、程序位置、开发简历、程序设计者、复审者、复审日期、修改日期等。Ø功能性注释：一般嵌在源程序体之中，主要描述其后的语句或程序做什么。③视觉

3、组织在程序中利用空格、空行、缩进等技巧使程序层次清晰。（2）数据说明的方法①数据说明的次序规范化：数据说明次序固定，便程序理解、阅读和维护，可以使数据的属性容易查找，也有利于测试、排错和维护。②说明语句中变量安排有序化：当一个说明语句说明多个变量时，变量按照字母顺序排序为好。③使用注释来说明复杂数据的结构。④显式地说明一切变量。（3）语句的结构①在一行内只写一条语句。②程序编写应优先考虑清晰性，除非对效率有特殊要求，即清晰第一，效率第二。③首先要保证程序正确，然后才要求提高速度。④避免使用临时变量而使程序的可

4、读性下降。⑤避免采用复杂的条件语句和不必要的转移，尽量使用库函数。⑥数据结构要有利于程序的简化，程序要模块化，且要尽量使模块功能单一化，利用信息隐蔽，确保每一个模块的独立性。⑦尽量只采用3种基本控制结构来编写程序。（4）输入和输出①对所有的输入数据都要检验数据的合法性以及检查输入项的各种重要组合的合理性。②输入格式要简单，以使输入的步骤和操作尽可能简单。③输入数据时，应允许使用自由格式和缺省值。④输入一批数据时，最好使用输入结束标志。⑤以交互式方式输入、输出数据时，要在屏幕上有明确的提示符，数据输入结束时，应

5、在屏幕上给出状态信息。⑥当程序设计语言对输入格式有严格要求时，应保持输入格式与输入语句的一致性；给所有的输出加注释，并设计良好的输出报表格式。7.1.2结构化程序设计1．结构化程序设计的原则自顶向下、逐步求精、模块化、限制使用GOTO语句。（1）自顶向下先总体，后细节；先全局目标，后局部目标。（2）逐步求精设计一些子目标作为过渡，逐步细化。（3）模块化把程序要解决的总目标分解为分目标，再进一步分解为具体的小目标，把每个小目标称为一个模块。（4）限制使用GOTO语句使用GOTO语句有时会使程序执行效率较高，但也

6、容易造成程序混乱，程序不易理解、不易排错、不易维护，因而要尽量限制使用GOTO语句。2．结构化程序的基本结构与特点结构化程序的基本结构只有3种：顺序、选择和循环（1）顺序结构如图7-1所示,顺序结构是顺序执行结构。所谓顺序执行，就是按照程序语句行的自然顺序，一条语句一条语句（A→B→C）地执行程序。ABC图7-1顺序结构（2）选择结构选择结构又称为分支结构，它包括简单选择和多分支选择结构，这种结构可以根据设定的条件，判断应该选择哪一条分支来执行相应的语句序列。图7-2列出了包含2个分支的简单选择结构。条件TF

7、AB图7-2选择结构（3）循环结构循环结构又称为重复结构，它根据给定的条件，判断是否需要重复执行某一相同的或类似的程序段。分为两类:Ø当型循环结构：先判断后执行循环体（图7-3）Ø直到型循环结构：先执行循环体后判断（图7-4）判断条件循环体循环体判断条件图7-3当型循环结构图7-4直到型循环结构3．结构化程序设计原则和方法的运用（1）使用顺序、选择、循环三种结构表示程序的控制逻辑。（2）选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口。（3）复杂结构应用嵌套的基本控制结构进行组合嵌套来实现，语言中所没有的控制结构，应

8、该采用前后一致的方法来模拟。（4）严格控制GOTO语句的使用。7.1.3面向对象程序设计1．面向对象程序设计方法的产生Ø系统的需求总是处于不断变化之中，因此，需要设计对变化有弹性的系统。Ø利用传统的结构化程序设计方法设计的系统不易扩充。传统的结构化程序设计方法主要是面向过程的，也就是在分析设计时更多地从过程处理的角度进行，系统框架结构，系统模块的划分、设计都是基于系统所实现的功能，而功能是系统中最易