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复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 软件工程 第6章 面向数据结构的分析与设计 面向数据结构的需求分析与设计 典型方法有Jackson方法和Warnier方法 主要特点： 以信息对象及其操作为核心进行需求分析 认为复合信息对象具有层次结构，并且可按顺序、选择、重复三种结构分解为成员信息对象 提供由层次信息结构映射为程序结构的机制，从而为软件设计奠定良好的基础 JSP：Jackson结构程序设计方法 JSD：Jackson系统开发方法 内容摘要 JSP方法 JSD方法简介 小结 内容摘要 JSP方法 JSD方法简介 小结 JSP方法 总结了COBOL事务处理程序中的开发方法而发展起来的，特点： 重点不是自顶向下逐步求精，而是在数据结构基础上进行构造 根据输入/输出的数据结构建立程序结构 目标：获得简单清晰的设计方案 设计原则：使程序结构与问题结构(数据结构)相对应 数据结构和程序结构 一般的数据处理系统处理的是具有层次结构的数据，因而其问题结构可以用它所处理的数据结构来表示 数据结构与程序结构的表示 JSP方法采用Jackson图来表示数据结构和程序结构 结构图是一种从左到右阅读的树状层次结构图 数据结构图中方框表示数据，程序结构图中方框就表示模块(过程或函数) 底部的叶子节点称为基本元素 在底部枝干以上的节点称为结构元素 三种元素类型：顺序元素、选择元素、重复元素 顺序元素 一个顺序元素由一个或多个从左到右的元素组成 每个组成的元素只出现一次 选择元素 选择是“If Then Else”或“Case”的结构，而且必须有两个或多个元素 使用选择元素时根据指定的条件从这些子元素中选择一个子元素 供选择的子元素用右上角标以小圆的矩形表示 示例：左图中A、B、C是D的可选项，而S是选择条件 如果需要一个“If A=B Then X Else do nothing”那么需要加入一个空元素 示例：右图 中空元素用一个标有连字符的矩形表示 重复元素 重复元素仅由一个子元素构成，表示重复元素由子元素重复0次或多次组成 子元素用右上角标以星号的矩形表示 下图表示元素D由元素A重复0次或多次组成，其中I是重复条件 结构正文的表示形式-1 结构正文又称伪码，完全与结构图相对应 分为：顺序结构正文、选择结构正文、重复结构正文 顺序结构正文 D Seq 顺序 A； 元素D是由一个元素A B； 跟随一个元素B C； 跟随一个元素C组成 D END 元素D是元素A、元素B、元素C的序列 结构正文的表示形式-2 选择结构正文 D Select cond1 选择 A 元素D或是由一个元素A Or cond2 B 或是由一个元素B Or cond3 C 或是由一个元素C组成 D END cond1、cond2、cond3分别是选择A，B，C的条件 重复结构正文 D Iter until cond 重复 A； 元素D是由1个或多个元素A组成。 D END 元素D 是元素A的重复 或 D Iter while cond A； 元素D是由0至多个元素A组成 D END cond为循环条件 示例：打印表格程序的输出数据结构和对应的程序结构 JSP方法的分析和设计步骤-1 例6.2：一个正文文件由若干个记录组成，每个记录是一个字符串，要求统计每个记录中空格个数，以及文件中空格的总数。 要求输出的格式是：每复制一行输入字符串后，另起一行输出该字符串中的空格数，最后输出文件空格的总数 JSP方法的分析和设计步骤-2 第1步.分析并确定输入和输出数据结构的逻辑结构，并用Jackson图画出 JSP方法的分析和设计步骤-3 第2步.找出输入数据结构与输出数据结构中有对应关系的数据元素 有对应关系是指有直接因果关系，即在程序中可以同时处理的数据元素 对于表示“重复”的数据元素，只有其重复次数和次序都相同时才有对应关系 输入/输出数据结构最高层次的两个数据元素总是有对应关系的 JSP方法的分析和设计步骤-4 第3步.从描述数据结构的Jackson图导出描述程序结构的Jackson图，导出规则： 有对应关系的数据元素，按照它们在数据结构