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1、,第5章 结构化程序设计,第一部分 C+结构化程序设计,本章内容, 程序设计的概念 计算机程序设计的一般过程 结构化程序设计方法 结构化程序设计的规则 结构化编程 程序测试,1、计算机程序设计的特点,计算机程序设计主要具有: 构造性:根据求解的问题,构造出一个程序实体,然后上机运行 严谨性:只能接受准确无误的信息,稍有疏漏就可能付出高昂的 代价程序设计不能使用具有二义性的自然语言. 抽象性:任何时刻,只关注相关的重要特征,而暂不考虑其细节. 叠加性:可正确利用白己或他人的己有程序,以避免编程时的差 错,2计算机程序设计的准则,正确性: 判定程序质量的永恒准则 可靠性: 指程序的可重复性要好无论
2、执行环境如何变化, 对相同的输入数据,一个程序的执行结果总是不变的 易读性: 指程序结构要简单语句要直观程序内部有足够的注 解等。 有效性: 指程序应当少占存储空间快速运行 可维护性: 指程序应当容易查找错误容易改正错误 适应性: 指程序不应因计算机硬件或外部环境的变更而更改 或废弃 可重用性:指经过实践证明正确的己有源程序代码,可以方便 地被自己或他人利用,3、计算机程序设计的一般过程,4、结构化程序设计的概念,结构化程序设计： 是以良好的程序结构为目标 遵照“自顶向下逐步求精”和模块化的方法 每个模块仅有一个入口和一个出口 程序中仅使用三种基本控制结构 尽量少用goto语句的程序设计方法,
3、程序结构,程序结构：包括数据结构 和控制结构 两个方面,数据结构：不同的问题使用不同的数据结构,基本数据类型：字符型整型长整型单精度实型双精度实型布尔型和枚举型的变量指针和数组。 自定义的构造复杂的数据结构:结构联合和类等。 使用以上可以构造更加复杂的链表队列栈表 树图等数据结构,满足不同应用的需要。,程序控制结构：任何程序均可用顺序选择和循环 三种基本控制结构,三种基本控制结构都仅有一个入口点和一个出口点。,顺序结构,选择结构,循环结构,5、程序结构的描述,描述程序结构有多种方法，例如： 图形(N-S图PAD图流程图)方法 伪码方法 语言方法 等。,自顶向下逐步求精： 它是把问题求解的过程看
4、作是由抽象逐步到具体 化的过程 即在编写一个程序时,首先考虑程序的整体结构而 忽略细节问题,然后逐步地一层一层地细化程序,直到 每个细节都能用简单的程序语句描述为止,6、结构化程序设计方法：,模块化 对一个规模较大的问题,可将其划分为若干个模块。 即通过自顶向下的分析设计,首先把一个大的程序系 统划分为若干个功能相对独立的子系统,每个子系统再 划分为更小的子系统,如此继续下去,直到每个小的子系统足够简单为止 这里的“子系统”,一般称为模块。,7、结构化程序设计的规则,以流程图为例说明规则： 1）从最简单的流程图开始 ; 2）用两个矩形符号替换一个矩形符号(堆栈规则) ; 3）可以用任何选择或循
5、环结构替换矩形符号(嵌套规则) ; 4）可以按照任何顺序使用规则2和规则3,8、结构化编程,结构化编程的任务 选择程序语言 编写具有良好风格的程序 编写程序的任务是根据程序结构简单地把表示程序结构的符号转换为选定的程序语言的语句的过程,程序的书写风格,1)程序内部文档： 恰当的标识符适当的注解、清晰的程序格式，选取含义鲜明 的名字, 程序中的注解正确，层次清晰,布局合理,2)数据说明： 数据结构的组织和复杂程度以容易理解和易维护为原则,数据说明和次序应该标准化,个别复杂的数据结构应加注解,3)语句构造： 每个语句应该简单而直接。,4)输入或输出： 输入数据应进行合法性检查,保持输入格式简单一致
6、;输出数据要加输出数据的标志或给出良好的输出报表,5)效率： 主要指处理机时间的使用率和存储容量的利用率 应从以下几个方面提高效率： 为减少程序运行时间,可考虑简化算术表达式和逻辑表达式,对公共子表达式只算一次,某些递归用递推来实现,避免使用多维数组,尽量避免使用指针和复杂的表; 提高存储效率; 提高输入或输出效率,9、程序测试,程序调试：是为改正程序中的错误而进行的一系列工作 测试用例：在程序测试过程中,需要事先准备测试用的数据, 我们把这些数据称为测试用例,测试步骤： 大型程序进行测试常常经过以下三个步骤： 单元测试 集成测试 验收测试,两种常用的程序测试方法: 如果程序具备的功能已知,可以测试它的每一个功能 是否都达到了预期的要求,这称为黑盒测试法; 如果程序的内部活动方式已知,可以测试它的内部活 动是否符合设计要求,这称为白盒测试法,程序测试常用的方法：,
