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1、上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页程序设计基础程序设计基础 程序设计基础程序设计基础 结构化程序设计结构化程序设计 面向对程序设计面向对程序设计上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页程序设计基础程序设计基础 考试大纲考试大纲n1. 程序设计方法与风格。n2. 结构化程序设计。n3. 面向对象的程序设计方法，对象，方法，属性及继承与多态性。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页程序设计基础程序设计基础程序设计程序设计 程序设计程序设计( (ProgramingPrograming) )是指利用计算机解决问是指利用计算机解决问题的全过程，它包含多方面的内容，而编写
2、程题的全过程，它包含多方面的内容，而编写程序只是其中的一部分。序只是其中的一部分。 就程序设计方法和技术发展而言，主要经历了就程序设计方法和技术发展而言，主要经历了结构化结构化程序设计和程序设计和面向对象面向对象的程序设计阶段。的程序设计阶段。分析问题确定处理方案确定操作步骤编写程序上机运行程序整理结果 程序设计的一般步骤：上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页程序设计基础程序设计基础程序设计程序设计 例如：求圆的面积和周长的程序设计一般步骤：例如：求圆的面积和周长的程序设计一般步骤： 分分析析问问题题。求求圆圆的的面面积积和和周周长长需需要要知知道道圆圆的的半半径径r r，根据圆的
3、半径求出圆的面积根据圆的半径求出圆的面积S S和周长和周长L L并输出结果。并输出结果。 确确定定处处理理方方案案。求求圆圆的的面面积积数数学学公公式式是是：S=rS=r2 2，求求圆的周长公式是：圆的周长公式是：L=2rL=2r 确定操作步骤。确定操作步骤。求圆的面积和周长的算法描述为：求圆的面积和周长的算法描述为： 置置pi=3.14159pi=3.14159为常量为常量 置置 r r为初值为初值 计算面积计算面积S S 计算周长计算周长L L 输出结果输出结果S S，L L 上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页程序设计基础程序设计基础程序设计程序设计 根根据据操操作作步步骤骤
4、编编写写源源程程序序。将将上上面面求求圆圆的的面面积积和和周周长算法编写源程序如下长算法编写源程序如下( (利用语言编写利用语言编写) )： define pi 3.14159define pi 3.14159 main() main() float r=3 float r=3，S S，L L； S=pi*r*rS=pi*r*r； L=2*pi*rL=2*pi*r；printf(printf(“S S=%f=%f，L=%L=%fnfn”， S S， L)L)； 运行调试程序。运行调试程序。 整理输出结果，写出相关文档。整理输出结果，写出相关文档。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页
5、程序设计方法与风格程序设计方法与风格程程程程序序序序设设设设计计计计方方方方法法法法是是是是指指指指关关关关于于于于以以以以什什什什么么么么观观观观点点点点来来来来研研研研究究究究问问问问题题题题并并并并进进进进行行行行求求求求解解解解，以以以以及及及及如如如如何何何何进行系统设计的软件方法学。进行系统设计的软件方法学。进行系统设计的软件方法学。进行系统设计的软件方法学。程序设计基础程序设计基础上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页程序设计方法与风格程序设计方法与风格程程序序设设计计风风格格是是指指编编写写程程序序时时所所表表现现出的特点、习惯和逻辑思路。出的特点、习惯和逻辑思路。从
6、从总总体体上上说说，程程序序设设计计风风格格强强调调简简单单和和清清晰晰。“清清晰晰第第一一，效效率率第第二二”的的观点是当今主导的程序设计风格。观点是当今主导的程序设计风格。 程序设计基础程序设计基础上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页良好程序设计风格注重因素：良好程序设计风格注重因素：源程序文档化源程序文档化数据说明的方法数据说明的方法语言的结构语言的结构输入和输出输入和输出 程序设计基础程序设计基础上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页结构化程序设计结构化程序设计采用自顶向下、逐步求精的方法程序结构模块化，每个模块只有一个入口和一个出口使用三种基本控制结构描述程序流
7、程，限制使用goto语句原则：原则：结构化程序设计是指：为使程序具有一个合结构化程序设计是指：为使程序具有一个合理的结构以保证程序正确性而规定的一套如理的结构以保证程序正确性而规定的一套如何进行程序设计的原则。何进行程序设计的原则。 所谓模块化就是把所谓模块化就是把所谓模块化就是把所谓模块化就是把一个大型的程序按一个大型的程序按一个大型的程序按一个大型的程序按照功能分解为若干照功能分解为若干照功能分解为若干照功能分解为若干相对独立的、较小相对独立的、较小相对独立的、较小相对独立的、较小的子程序的子程序的子程序的子程序( ( ( (即模块即模块即模块即模块) ) ) )，并把这些模块按，并把这些
8、模块按，并把这些模块按，并把这些模块按层次关系进行组织。层次关系进行组织。层次关系进行组织。层次关系进行组织。 上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页直到型顺序结构、选择结构、循环（重复）结构顺序结构、选择结构、循环（重复）结构结构化程序设计结构化程序设计基本结构：基本结构：AB假真PAB真假AP真假AP当型上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页q 数据与对数据的操作数据与对数据的操作( (函数函数) )相分离相分离q 可重用性差可重用性差 结构化程序设计结构化程序设计q 程序结构良好程序结构良好q 程序清晰易读、使用和维护程序清晰易读、使用和维护q 提高编程的效率，降低开
9、发成本提高编程的效率，降低开发成本优点优点缺点缺点上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计对象对象在现实生活中，所有东西都是对象，例如某在现实生活中，所有东西都是对象，例如某一辆车就是一个对象，指具体的一辆车，某一辆车就是一个对象，指具体的一辆车，某个人也是一个对象，指具体的一个人。个人也是一个对象，指具体的一个人。任何对象都有两个共同的特征：任何对象都有两个共同的特征：对象的属性对象的属性和和对象的对象的操作。一个对象通常由对象名、属操作。一个对象通常由对象名、属性和操作组成。性和操作组成。对象特点：标识唯一性、分类性、多态性、对象特点：标识唯一性、分
10、类性、多态性、封装性、模块独立性好封装性、模块独立性好概念概念面向对象方法和技术以对象为核心上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计属属性性是是用用来来描描述述对对象象的的状状态态，对对象象的的状状态态又又称称为为对对象象的的静静态态属属性性，包包括括对对象象内内部部所所包包含含的的信信息息，每每个个对对象象都都具具有有自自己己专专有有的的内内部部信信息，这些信息说明了对象所处的状态。息，这些信息说明了对象所处的状态。例例如如一一个个球球对对象象有有自自己己的的质质地地、颜颜色色、大大小小等等。当当给给对对象象实实施施了了某某种种操操作作后后，其其状状态
11、态就就会会发发生生变变化化，这这一一变变化化体体现现在在信信息息的的改改变变上上。例如，改变球的颜色，其颜色属性得到改变。例如，改变球的颜色，其颜色属性得到改变。概念概念属性属性上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计对对象象的的操操作作又又称称为为对对象象的的行行为为，主主要要表表述述对对象象的的动动态态属属性性。操操作作的的作作用用是是设设置置或或改改变变对对象象的的状状态态。例例如如一一个个球球可可以以滚滚动动、停停止止或或旋旋转转等等行行为或操作。为或操作。概念概念操作操作上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程
12、序设计方方法法是是指指当当某某个个行行为为作作用用在在对对象象时时，我我们们就就称称对对象象执执行行了了一一个个方方法法。方方法法定定义义了了一一系系列列的的计算步骤计算步骤( (相当于函数相当于函数) )。 概念概念方法方法上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计封封装装就就是是把把对对象象的的属属性性和和操操作作结结合合成成一一个个不不可可分分割割的的整整体体，在在这这个个整整体体中中一一些些属属性性( (操操作作) )是是被被保保护护的的，以以防防外外界界的的干干扰扰和和误误操操作作，另另一一些些属属性性( (操操作作) )是是公公共共的的，它它们
13、们作作为为接接口口供供外外界界使使用用。封封装装的的结结果果就就是是使使一一个个对对象象形形成成接接口口和和实实现现两两个个部部分分。对对于于用用户户来来说说，接接口口是是可可见见的的，实实现现是是不不可可见见的的。封封装装是是面面向向对对象象方方法法重重要要的的机机制制，其其目目的的是是有有效效地地实实现现信信息息隐隐藏藏原则。原则。概念概念封装封装上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计接接口口是是对对象象接接受受外外部部消消息息时时所所要要进进行行操操作作的的集集合合。例例如如：我我们们看看到到的的是是台台灯灯这这个个整整体体以以及及台台灯灯与与外
14、外部部发发生生联联系系的的开开关关按按钮钮和和亮亮度度旋旋钮钮( (接接口口) )，而而不不是是一一些些导导线线、连连接接灯灯泡泡的的线线路路、实实现现开开关关、亮亮度度功功能能的的线线路路等等是是不不可可见见的的( (实现实现) )。 概念概念接口接口上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计是一组具有相同属性和相同操作的对象是一组具有相同属性和相同操作的对象的集合。一个类中的每个的集合。一个类中的每个对象对象都是这个都是这个类的一个类的一个实例实例。例如，人就是一个类例如，人就是一个类( (不不是指具体的某个人是指具体的某个人) )，而具体的一个人就，
15、而具体的一个人就是人类的一个实例是人类的一个实例( (对象对象) )。再比如，定。再比如，定义了一个名为义了一个名为“球球”的类，那么，足球、的类，那么，足球、排球、篮球就是排球、篮球就是“球球”类的一个个实例。类的一个个实例。 概念概念 类类 上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计事件是为了完成某一任务，向一个对象事件是为了完成某一任务，向一个对象提供的、并体现其功能的操作。一个事提供的、并体现其功能的操作。一个事件就是接收到一条消息后所执行的处理。件就是接收到一条消息后所执行的处理。事件是对象的动作，而这个动作可能会事件是对象的动作，而这个动作可能
16、会改变对象内部的状况或向外界提供某种改变对象内部的状况或向外界提供某种功能。例如功能。例如“球球”类的撞击事件，撞击类的撞击事件，撞击可以使球滚动。可以使球滚动。 概念概念事件事件上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计继继承承是是表表达达类类之之间间共共享享属属性性和和操操作作的的机机制制，即即在在已已有有的的类类的的基基础础之之上上增增加加构构造造新新的的类类，前前者者称称为为父父类类( (或或超超类类) )，后后者者称称为为子子类类。子子类类除除自自动动拥拥有有父父类类的的全全部部属属性性和和操操作作外外，还还可可以以进进一一步步定定义义新新的的属
17、属性性和和操操作作。如如果果子子类类只只从从一一个个父父类类继继承承，则则称称为为单单一一继继承承；如如果果子子类类从从一一个个以以上上父父类类继继承承，则则称称为为多多重重继继承。承。 优优点点：能能清清晰晰地地体体现现相相关关类类之之间间的的层层次次结结构构关关系系；可以减少代码和数据的冗余，增加程序的复用能力。可以减少代码和数据的冗余，增加程序的复用能力。概念概念继承继承上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计例例如如，定定义义一一个个“汽汽车车”类类，属属性性有有( (变变量量) )：发发动动机机、方方向向盘盘、车车轮轮、灯灯、油油箱箱、颜颜色色
18、、几几何何尺尺寸寸及及各各种种零零件件等等；方方法法有有( (函函数数) )：开开、停停、倒倒退退等等。但但在在现现实实中中有有这这样样一一类类车车和和上上面面所所定定义义的的“汽汽车车”类类非非常常相相似似，差差别别很很小小，只只是是车车轮轮小小，油油箱箱小小，限限乘乘座座5 5人人。于于是是，可可在在“汽汽车车”类类的的基基础础之之上上派派生生一一个个新新的的类类型型，叫叫“小小型型汽汽车车类类”，它它是是在在“汽汽车车类类”的基础上加上了一些新的特性。的基础上加上了一些新的特性。概念概念继承继承上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计对对象象间间的
19、的相相互互合合作作需需要要一一个个机机制制协协助助进进行行，这这样样的的机机制制称称为为“消消息息”。也也就就是是说说，消消息息是是向向对对象象发发出出的的服服务务请请求求，是是对对象象和和对对象象之之间间进进行行通通信信的的手手段段。一一个个对对象象通通过过向向另另一一个个对对象象发发送送消消息息来来请请求求服服务务，接接收收到到消消息息的的对对象象经经过过解解释释，然然后后给给予予响应。这种通讯机制叫做消息传递。响应。这种通讯机制叫做消息传递。消消息息要要素素通通常常包包括括：发发送送对对象象、接接受受对对象象、操操作作和适当的参数。和适当的参数。概念概念消息消息上一页上一页上一页上一页下
20、一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计对对象象在在收收到到消消息息时时要要予予以以响响应应，不不同同的的对对象象收收到到同同一一消消息息可可产产生生完完全全不不同同的的结结果果，这这一一现象叫做多态性。现象叫做多态性。多态性增强了软件的灵活性和重用性。多态性增强了软件的灵活性和重用性。多多态态性性与与继继承承性性相相结结合合使使软软件件具具有有更更广广的的重重用性和可扩充性。用性和可扩充性。概念概念多态性多态性上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页面向对象程序设计面向对象程序设计面向对象程序设计的基本思想面向对象程序设计的基本思想面向对象程序设计的基本思想面向对象程序设计的基本思想 特性：特性：基基本本思思想想: : 将将人人们们在在日日常常生生活活中中习习惯惯的的思思维维方方式式和和表表达达方方式式应应用用在在程程序序设设计计中中，以以客客观观世世界界中中的的对对象象为为中中心心，以以类类和和继继承承为为构构造造机机制制来来进进行软件开发活动。行软件开发活动。 优优点点: : 符符合合人人们们通通常常解解决决问问题题的的思思维维方方式式；对对象象结结构构稳稳定定；可可重重用用性性好好；易易于于开开发发大大型型软软件件产品；软件具有易于扩充、修改和维护的特性。产品；软件具有易于扩充、修改和维护的特性。封装性、继承性、多态性封装性、继承性、多态性
