第五章算法与程序设计基础.ppt

4.输入和输出的风格 对所有的输出数据都要检验数据的合法性； 检查输入项的各种重要组合的合理性； 输入格式要简单，以使得输入的步骤和操作尽可能简单； 输入数据时，应允许使用自由格式； 应允许缺省值； 输入一批数据时，最好使用输入结束标志； 在以交互式输入/输出方式进行输入时，要在屏幕上使用提示信息明确提示输入的内容与格式，同时在数据输入过程中和输入结束时，应在屏幕上显示状态信息； 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言的一致性；给所有的输出加注释，并实际输出报表格式。 5.3结构化程序设计 主要内容： 程序设计的原则 结构化程序的基本结构与特点 结构化程序设计的原则和方法的使用 一.程序设计的原则 程序设计的方法的主要原则可以概括为：自顶向下，逐步求精，模块化，限制使用goto语句。 1.自顶向下：即先考虑总体，后考虑细节；先考虑全局目标，后考虑局部目标。这种程序结构按功能划分为若干个基本模块，这些模块形成一个树状结构。 2.逐步求精：对复杂问题，应设计一些子目标做过渡，逐步细化。 这种设计方法的过程是将问题求解由抽象逐步具体化的过程。用这种方法分解复杂问题，直到把复杂问题分解为可以直接用程序语言的基本语句结构表达出来为止。这种方法就叫做“自顶而下，逐步求精”。在向下一层展开之前应仔细检查本层设计是否正确，只有上一层是正确的才能向下细化。如果每一层设计都是正确的，则整个算法就是正确的。 3.模块化：模块化是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。 二.结构化程序的基本结构与特点 1966年，Boehm和Jacopini证明了程序设计语言仅仅使用顺序、选择和重复（循环）三种基本控制结构就足以表达出各种形式结构的程序设计方法。采用结构化程序设计方法编写程序，可使程序结构良好、易读、易理解、易维护，从而可以提高编程工作的效率，降低软件开发的成本。 1.顺序结构 顺序结构是一种简单的程序设计结构，顺序结构自始至终严格按照程序中语句的先后顺序逐条执行，是最基本、最常用的结构形式；它是程序设计中的必备；如图5.1(a)所示。 2.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。如图5.1(b)所示。 图5.1 顺序与选择结构 3.重复结构 重复结构又称为循环结构，它根据给定的条件，判断是否需要重复执行某一相同功能的程序段。在程序设计语言中，重复结构对应两类循环语句，对先判断后执行的循环体称为当型循环结构，对先执行循环体后判断的称为直到型循环结构。如图5.2所示。 结构化程序设计的优点 图5.2 循环结构 程序的可读性好，易于维护； 提高了编程效率，降低了开发成本 三.结构化程序设计的原则和方法的使用 在结构化程序设计的具体实施中，要注意把握如下要素： 使用程序设计语言中的顺序、选择、循环等有限的控制结构表示程序的控制逻辑； 选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口； 程序语句组成容易识别的块，每块只有一个入口和一个出口； 复杂结构应该用嵌套的基本控制结构进行组合嵌套来实现； 语言中没有的控制结构，应该采用前后一致的方法来模拟； 严格控制非结构化语句(如goto、break、continue语句) [1]的使用。除非以下情况： 使用后可以大大提高程序的效率，而且不但不影响程序可读性，反而使程序机构更加清晰时，才考虑使用； 用一个非结构化的程序设计语言去实现一个结构化的构造，当然目前此类情况已是微乎其微。 [1] 参考C语言程序设计一书 5.4面向对象的程序设计 关于面向对象方法 面向对象方法的基本概念 一.关于面向对象方法 客观世界中任何一个事物都可以被看成是一个对象，对象是现实世界事物或个体的抽象表示，抽象的结果不仅包括事物个体的属性，还包括事物的操作。属性值表示了对象的内部状态。面向对象方法的本质就是主张从客观世界固有的事物出发来构造系统，提倡用人类在现实生活中常用的思维方法来认识、理解和描述客观事物，强调最终建立的系统能够映射问题域，也就是说，系统中的对象以及对象之间的关系能够如实地反映问题域中固有事物及其关系。从计算机的角度来看，面向对象就是运用对象、类、继承、封装、消息、结构与连接等面向对象的概念对问题进行分析、求解的系统开发技术。 面向对象方法有以下几个主要优点： 与人类习惯的思维方法一致 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.面向对象方法的基本概念 面向对象的程序设计方法中涉及的对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，是构成系统的一个基本单位，它由一组表示其静态特征的属性和它执行的一组操作组成。面向对象方法学中的对象是由描述该对象属性的数据以及可以对这些数据施加