数据结构与程序的关系
数据结构与程序设计
数据结构与程序设计数据结构与程序设计是计算机科学领域中的两个重要概念,它们紧密相连,共同构成了软件开发的基础。
数据结构提供了组织、管理和存储数据的方式,而程序设计则是利用这些数据结构来解决具体问题的算法和逻辑。
数据结构概述数据结构是计算机科学中用于存储、组织数据的方式,它决定了数据的存储、检索和操作的效率。
常见的数据结构包括:1. 数组:一种线性数据结构,可以存储相同类型的元素,支持快速随机访问。
2. 链表:由一系列节点组成,每个节点包含数据部分和指向下一个节点的指针。
3. 栈:一种后进先出(LIFO)的数据结构,只能在一端(栈顶)进行数据的添加和删除。
4. 队列:一种先进先出(FIFO)的数据结构,数据从一端进入,从另一端退出。
5. 树:一种层次结构的数据组织形式,每个节点有零个或多个子节点,常用于表示具有层次关系的数据。
6. 图:由顶点(节点)和边组成,可以表示复杂的关系和网络。
程序设计基础程序设计是指使用某种编程语言来编写指令,以解决特定问题的过程。
程序设计的基础包括:1. 算法:解决问题或完成任务的一系列有序步骤。
2. 控制结构:程序中用于控制程序流程的语句,如条件语句(if-else)、循环语句(for, while)。
3. 函数:一段具有特定功能的代码块,可以被重复调用。
4. 面向对象编程:一种编程范式,通过类和对象来组织代码,提高代码的重用性和模块化。
数据结构与程序设计的结合数据结构与程序设计之间的关系是相辅相成的。
选择合适的数据结构可以提高程序的效率和性能。
例如:- 在需要快速查找元素的场景中,可以使用哈希表或平衡树。
- 当处理大量数据时,使用数组或链表可以更有效地管理内存。
- 对于需要频繁插入和删除操作的数据,使用栈或队列可能更合适。
程序设计过程中,算法的选择和实现也依赖于数据结构的特性。
例如,排序算法的选择会影响数据的存储方式,图算法的实现则依赖于图的表示方法。
实践应用在实际应用中,数据结构与程序设计的结合体现在各种软件和系统中。
数据结构家谱程序
数据结构家谱程序家谱数据结构的设计与实现家谱是一种用来记录家族成员关系和家族历史的工具。
在计算机科学中,家谱可以被视为一个特殊类型的图结构,其中节点代表家族成员,边代表成员之间的关系。
设计一个高效的家谱数据结构对于实现家族历史查询、成员管理等功能至关重要。
本文将介绍两种常用的家谱数据结构:树状结构和邻接列表结构,并探讨它们在实现家谱程序中的应用和性能优缺点。
一、树状结构树状结构是一种层级化的数据结构,适用于表示具有层次关系的家谱信息。
在树状结构中,每个节点都有零个或多个子节点,而每个子节点又可以有它自己的子节点,依此类推。
这种结构使得家谱信息呈现出一种从上到下、从祖到孙的清晰层次感。
(1)易于表示层次关系:树状结构天然地适合表示家谱这种层次化的数据,可以直观地展示家族成员之间的亲属关系。
(2)高效的查询操作:在树状结构中,对于任意一个节点,我们都可以在O(h) 的时间内找到其父节点,其中 h 表示树的高度。
这对于实现家谱查询功能非常有利。
(3)灵活的扩展性:树状结构可以很容易地扩展新的家族成员和关系,只需要在合适的位置添加新的节点和边。
(4)空间复杂度高:树状结构需要为每个节点存储多个指针,这会导致较高的空间复杂度。
(5)查询速度受树形影响:在树状结构中,如果家谱层次较深,查询速度会受到树形的影响,性能可能不如其他结构。
二、邻接列表结构邻接列表是一种将图的节点和边分别存储在数组中的数据结构。
在邻接列表中,每个节点对应一个数组,数组中的每个元素都是一个表示相邻节点的列表。
这种结构适用于表示家谱中成员之间的关系。
(1)空间效率高:邻接列表结构不需要为每个节点存储多个指针,只需要存储指向相邻节点的指针,因此空间复杂度较低。
(2)查询速度快:在邻接列表结构中,对于任意一个节点,我们可以在O(1) 的时间内找到其所有子节点,这对于实现家谱查询功能非常有利。
(3)灵活的扩展性:邻接列表结构可以很容易地扩展新的家族成员和关系,只需要在相应的数组中添加新的元素。
软件开发接口规范
软件开发接口规范篇一:软件开发规范软件开发规范软件开发行为规范(第一版)为了把公司已经发布的软件开发过程规范有效地运作于产品开发活动中,把各种规范“逐步形成工程师的作业规范”,特制定本软件开发行为规范,以达到过程控制的目的。
与软件开发相关的所有人员,包括各级经理和工程师都必须遵守本软件开发行为规范。
对违反规范的开发行为,必须按照有关管理规定进行处罚。
本软件开发行为规范的内容包括:软件需求分析、软件项目计划、概要设计、详细设计、编码、需求管理、配置管理、软件质量保证、数据度量和分析等。
本软件开发行为规范,采用以下的术语描述:★ 规则★ 建议★ 说明:对此规则或建议进行必要的解释。
★ 示例:对此规则或建议从正或反两个方面给出例子。
本软件开发过程行为规范由研究技术管理处负责解释和维护。
目录1 软件需求分析2 软件项目计划3 概要设计4 详细设计5 编码6 需求管理7 软件配置管理8 软件质量保证9 数据度量和分析仅供内部使用 3 5 9 11 14 18 19 21 23 251 软件需求分析1-1:软件需求分析必须在产品需求规格的基础上进行,并保证完全实现产品需求规格的定义。
1-2:当产品的需求规格发生变更时,必须修订软件需求规格文档。
软件需求规格的变更必须经过评审,并保存评审记录。
1-3:必须对软件需求规格文档进行正规检视。
1-4:软件需求分析过程活动结束前,必须经过评审,并保存评审记录。
1-5:在对软件需求规格文档的正规检视或评审时,必须检查软件需求规格文档中需求的清晰性、完备性、兼容性、一致性、正确性、可行性、易修改性、健壮性、易追溯性、易理解性、易测试性和可验证性、性能、功能、接口、数据、可维护性等内容。
说明:参考建议1-1到1-16。
1-1:采用以下检查表检查软件需求规格文档中需求的清晰性。
1-2:采用以下检查表检查软件需求规格文档中需求的完备性。
仅供内部使用 41-3:采用以下检查表检查软件需求规格文档中需求的兼容性。
数据结构与程序的关系
5.3数据结构与程序的关系服务器程序在对定票/领票进行操作时需对数据库数据结构,也就是数据表进行查询和修改:在定票/领票过程中都需要对数据库中的所有表,进行联合查询、修改。
物理数据结构主要用于各模块之间函数的信息传递。
接口传递的信息将是以数据结构封装了的数据,以参数传递或返回值的形式在各模块间传输。
出错信息将送入显示模块中,机票结构,帐单结构,送入打印准备模块中准备打印格式。
6.运行设计6.1运行模块的组合客户机程序在有输入时启动接收数据模块,通过各模块之间的调用,读入并对输入进行格式化。
在接收数据模块得到充分的数据时,将调用网络传输模块,将数据通过网络送到服务器,并等待接收服务器返回的信息。
接收到返回信息后随即调用数据输出模块,对信息进行处理,产生相应的输出。
服务器程序的接收网络数据模块必须始终处于活动状态。
接收到数据后,调用数据处理/查询模块对数据库进行访问,完成后调用网络发送模块,将信息返回客户机。
6.2运行控制将严格按照各模块间函数调用关系来实现。
在各事务中心模块中,需对运行控制进行正确的判断,选择正确的运行控制路径。
在网络传方面,客户机在发送数据后,将等待服务器的确认收到信号,收到后,再次等待服务器发送回答数据,然后对数据进行确认。
服务器在接到数据后发送确认信号,在对数据处理、访问数据库后,将返回信息送回客户机,并等待确认。
6.3运行时间在软体的需求分析中,对运行时间的要求为必须对作出的操作有较快的反应。
网络硬件对运行时间有最大的影响,当网络负载量大时,对操作反应将受到很大的影响。
所以将采用高速ATM网络,实现客户机与服务器之间的连接,以减少网络传输上的开销。
其次是服务器的性能,这将影响对数据库访问时间即操作时间的长短,影响加大客户机操作的等待时间,所以必须使用高性能的服务器,建议使用PentiumIII处理器。
硬件对本系统的速度影响将会大于软件的影响。
7.出错处理设计7.1出错输出信息程序在运行时主要会出现两种错误:1、由于输入信息,或无法满足要求时产生的错误,称为软错误。
数据结构与c语言的关系
数据结构与C语言的关系引言数据结构是计算机科学中一个重要的概念,它用于组织和存储数据以便于访问和操作。
而C语言是一种通用的编程语言,常用于开发系统软件和应用程序。
本文将详细探讨数据结构与C语言之间的关系,包括C语言中实现常用数据结构的方法和数据结构对C语言程序性能的影响。
数据结构在C语言中的实现在C语言中,数据结构可以通过自定义数据类型来实现。
C语言提供了一些基本的数据类型,如整型、浮点型和字符型等,但对于复杂的数据结构,我们需要自己定义。
结构体C语言中的结构体是一种用户自定义的数据类型,它可以将不同类型的数据组合在一起形成一个整体。
结构体可以表示现实世界中的实体,如学生、员工等。
通过结构体,我们可以定义一个具有多个属性的变量。
下面是一个示例代码,展示了如何在C语言中定义和使用结构体:#include <stdio.h>struct student {char name[50];int age;float score;};int main() {struct student s;strcpy(, "Tom");s.age = 20;s.score = 90.5;printf("Name: %s\n", );printf("Age: %d\n", s.age);printf("Score: %.2f\n", s.score);return 0;}链表链表是一种常见的数据结构,它由多个节点组成,每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。
通过指针的连接,多个节点形成了一个链式结构。
在C语言中,链表可以通过使用结构体和指针来实现。
我们可以定义一个结构体来表示节点,然后使用指针将多个节点连接起来。
以下是一个简单的链表示例代码:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>struct node {int data;struct node* next;};void printList(struct node* n) {while (n != NULL) {printf("%d ", n->data);n = n->next;}}int main() {struct node* head = NULL;struct node* second = NULL;struct node* third = NULL;head = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));second = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));third = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));head->data = 1;head->next = second;second->data = 2;second->next = third;third->data = 3;third->next = NULL;printList(head);return 0;}栈和队列栈和队列是常见的数据结构,它们都可以通过数组或链表来实现。
数据结构、算法和程序之间关系分析
数据结构、算法和程序之间关系分析作者:范玉红来源:《中国新通信》 2017年第18期一、数据结构的研究内容1、数据结构的概念。
随着软件技术的发展,数据结构与算法已经成为软件开发工程师必备的程序设计是数据结构的基础和实现方法。
数据是人们将文字符号、数字符号和其他规定符号表述为现实中发生的事情和产生的活动的一种描述。
在生活中,我们所使用的文字和数字来表示我们的世界,例如商品的价格会用货币数量来表示。
在计算机的世界里,数据就扮演了这个角色,将数据输入到电脑中,电脑就能自动的识别信息,完成工作。
数据结构相对于数据来说是表述数据之间的关系的一种集合,数据结构完全可以只讲数据的存储方法和算法的逻辑逻辑过程,可以不涉及具体实现过程,在实现一种数据的存储和一个算法的求解过程时。
数据结构在应用中,可以选择应用不同的程序设计语言来达到目的,同一个算法,既可以使用VB 实现,也可以选择C、C++、JAVA、或者C# 来实现,而在选定某一工具来实现算法时,程序设计的具体指令和方法是由所选择的程序设计语言的语法决定。
2、数据结构的分类。
在进行数据结构研究时,一般来说包括下面的几个部分:1)数据元素间的逻辑关系;2)数据元素的储存关系;3)数据元素的储存方式;4)数据结构上的运算方法。
在数据结构中,较为常见的结构有集合、线性结构、树形结构、图形结构几种,常见的数据储存结构有顺序存储结构、索引存储结构等等。
二、算法分析1、算法的意义。
算法是研究实际问题中按照一定的编写步骤得到结果的过程,一般来说分为有解和无解两种结果形式,算法在计算机技术中占有重要的地位,是计算机解决问题时必不可少的过程。
当我们进行某个实际问题的计算时,通过计算机进行对实际问题的解决办法、解决思路的理清,需要通过算法来进一步实现。
在解决问题时,算法中包含的等待执行的命令和运算过程是解决问题的基本,计算机在进行计算时通过对算法中各步骤的要求遵循算法的计算过程和方法,计算机不需要对操作进行理解就能够实现解决问题得出相应的结果。
数据结构和程序设计的关系
数据结构和程序设计的关系在现代计算机科学中,数据结构和程序设计是两个紧密相关的概念。
通俗地说,数据结构是一种组织数据的方法,而程序设计是指创建计算机程序的过程。
这两个概念是相辅相成的,互相依赖的。
本文将探讨数据结构和程序设计之间的关系。
首先,了解数据结构有助于程序设计。
数据结构是将数据组织在计算机中的一种方法。
程序员必须选择最适合特定问题的数据结构,以便程序能够优化地工作。
例如,如果程序需要在大量数据中快速查找值,则二叉树可能会比数组更有效。
通过了解各种数据结构的优缺点,程序员能够更好地选择和实现正确的数据结构来支持程序的需求。
其次,程序设计也有助于改进数据结构。
程序试图在最小可能的时间内完成特定任务,而数据结构应该能够支持该任务。
在设计数据结构时,程序员还要考虑最大可能的数据集合,以确保数据结构可以处理应用程序可能会遇到的最大数据集。
仅当程序员完全理解其应用程序的性质时,才能更好地为应用程序编写最有效的数据结构。
数据结构和程序设计之间的关系可以进一步理解为,程序设计需要数据结构作为支撑,而数据结构需要程序设计来实现。
在程序设计中,将数据组织为数据结构的形式是一个至关重要的过程。
而数据结构的正确实现需要程序员有优秀的编程技能和经验,以确保程序正确运作。
二者紧密配合,才能有助于最终实现优秀的计算机程序。
总之,数据结构和程序设计是互相依赖且不可分割的。
了解数据结构如何影响程序设计,以及如何使用程序设计来支持数据结构的实现,是每个程序员必须具备的知识。
只有程序员能够正确理解和应用这些关键概念,才能创建出最优秀的计算机程序。
软件开发资料文档说明(完整编辑经过流程)
在软件行业有一句话:一个软件能否顺利的完成并且功能是否完善,重要是看这个软件有多少文档,软件开发文档是一个软件的支柱,如果你的开发文档漏洞百出,那么你所开发出来的软件也不可能会好;开发文档的好坏可以直接影响到所开发出来软件的成功与否。
一、软件开发设计文档:软件开发文档包括软件需求说明书、数据要求说有书、概要设计说明书、详细设计说明书。
1、软件需求说明书:也称为软件规格说明。
该说明书对所开发软件的功能、性能、用户界面及运行环境等做出详细的说明。
它是用户与开发人员双方对软件需求取得共同理解基础上达成的协议,也是实施开发工作的基础。
软件需求说明书的编制目的的就是为了使用户和软件开发者双方对该软件的初始规定有一个共同的理解、并使之面成为整个开发工作的基础。
其格式要求如下:1 引言1.1 编写目的。
1.2 背景1.3 定义2 任务概述2.1 目标2.2 用户的特点2.3 假定和约束3 需求规定3.1 对功能的规定3.2 对性能的规定3.2.1 精度3.2.2 时间特性的需求3.2.3 灵活性3.3 输入输出要求3.4 数据管理能力要求3.5 故障处理要求3.6 其他专门要求4 运行环境规定4.1 设备4.2 支持软件4.3 接口4.4 控制2、概要设计说明书:又称系统设计说明书,这里所说的系统是指程序系统。
编制的目的是说明对程序系统的设计考虑,包括程序系统的基本处理。
流程、程序系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计。
运河行设计、数据结构设计和出错处理设计等,为程序的详细设计提供基础。
其格式要求如下:1 引言1.1 编写目的1.2 背景1.3 定义1.4 参考资料2 总体设计2.1 需求规定2.2 运行环境2.3 基本设计概念和处理流程2.4 结构2.5 功能需求与程序的关系2.6 人工处理过程2.7 尚未解决的问题3 接口设计3.1 用户接口3.2 外部接口3.。
3 内部接口4 运行设计4.1 运行模块的组合4.2 运行控制4.3 运行时间5 系统数据结构设计5.1 逻辑结构设计要点5.2 物理结构设计要求5.3 数据结构与程序的关系6 系统出错处理设计6.1 出错信息6.2 补救措施6.3 系统维护设计。
软件开发文档说明(完整流程)
软件开发文档说明(完整流程)在软件行业有一句话:一个软件能否顺利的完成并且功能是否完善,重要是看这个软件有多少文档,软件开发文档是一个软件的支柱,如果你的开发文档漏洞百出,那么你所开发出来的软件也不可能会好;开发文档的好坏可以直接影响到所开发出来软件的成功与否。
一、软件开发设计文档:软件开发文档包括软件需求说明书、数据要求说有书、概要设计说明书、详细设计说明书。
1、软件需求说明书:也称为软件规格说明。
该说明书对所开发软件的功能、性能、用户界面及运行环境等做出详细的说明。
它是用户与开发人员双方对软件需求取得共同理解基础上达成的协议,也是实施开发工作的基础。
软件需求说明书的编制目的的就是为了使用户和软件开发者双方对该软件的初始规定有一个共同的理解、并使之面成为整个开发工作的基础。
其格式要求如下:1引言1.1编写目的。
1.2背景1.3定义2任务概述2.1目标2.2用户的特点2.3假定和束缚3需求规定3.1对功能的规定3.2对性能的规定3.2.1精度3.2.2时间特性的需求3.2.3灵活性3.3输入输出要求3.4数据管理能力要求3.5故障处理要求3.6其他专门要求4运转环境规定4.1设备4.2支持软件4.3接口4.4掌握2、提要设计说明书:又称系统设计说明书,这里所说的系统是指程序系统。
编制的目的是说明对程序系统的设计考虑,包孕程序系统的根本处理。
流程、程序系统的组织布局、模块划分、功能分配、接口设计。
运河行设计、数据布局设计和出错处理设计等,为程序的具体设计提供基础。
其格式要求如下:1引言1.1编写目的1.2背景1.3定义1.4参考资料2总体设计2.1需求规定2.2运行环境2.3基本设计概念和处理流程2.4结构2.5功能需求与程序的关系2.6人工处理进程2.7尚未解决的问题3接口设计3.1用户接口3.2外部接口3.。
3内部接口4运行设计4.1运行模块的组合4.2运行控制4.3运转时间5系统数据布局设计5.1逻辑结构设计要点5.2物理结构设计要求5.3数据结构与程序的关系6系统出错处理设计6.1出错信息6.2补救措施6.3系统维护设计。
算法与数据结构对程序效率的影响
算法与数据结构对程序效率的影响在计算机科学中,算法和数据结构是构建高效程序的关键要素。
优秀的算法和数据结构设计可以极大地提高程序的执行效率和运行速度,从而提升整体系统性能。
本文将从算法和数据结构的角度探讨它们对程序效率的影响。
一、算法对程序效率的影响算法是解决问题的一系列步骤和规则的描述,它直接决定了程序的运行时间和空间复杂度。
一个好的算法可以显著降低程序的时间和空间开销,进而提高程序的效率。
1. 时间复杂度算法的时间复杂度是对算法执行时间的度量。
它表示算法执行所需的时间与问题规模之间的关系。
常见的时间复杂度有常数阶(O(1))、对数阶(O(log n))、线性阶(O(n))、平方阶(O(n^2))等。
选择时间复杂度低的算法可以减少程序的执行时间,提高效率。
2. 空间复杂度算法的空间复杂度是对算法所需内存空间的度量。
它表示算法所需的额外空间与问题规模之间的关系。
常见的空间复杂度有常数阶(O(1))、线性阶(O(n))、对数阶(O(log n))等。
选择空间复杂度低的算法可以节省内存空间,提高效率。
3. 算法设计技巧在算法设计过程中,采用一些常用的技巧和策略可以进一步提高算法的效率。
例如,分治法可以将问题分解为更小的子问题来解决;贪心算法可以在每一步选择中都做出当前最优的选择;动态规划可以通过记忆化搜索或者自底向上的方式解决重叠子问题。
二、数据结构对程序效率的影响数据结构是组织和存储数据的方式,它影响着程序在内存中的存储和访问效率。
选择合适的数据结构可以减少算法执行过程中的数据操作次数,提高程序的效率。
1. 数组数组是一种连续存储的数据结构,通过索引可以直接访问任意位置的元素。
数组的访问速度快,但插入和删除操作比较慢,需要移动其他元素。
适用于数据量不变、需要频繁访问元素的场景。
2. 链表链表是一种通过指针相连的数据结构,可以动态添加和删除元素。
链表的插入和删除速度快,但访问元素需要遍历指针链,效率较低。
数据结构与程序设计
第一章数据结构概论1.1 判断下列叙述的对错。
如果正确,在题前打“√”,否则打“⨯”。
(1) 数据元素是数据的最小单位。
(2) 数据结构是数据对象与对象中数据元素之间关系的集合。
(3) 数据结构是具有结构的数据对象。
(4) 数据的逻辑结构是指各数据元素之间的逻辑关系,是用户按使用需要建立的。
(5) 算法和程序原则上没有区别,在讨论数据结构时二者是通用的。
1.2 判断下列叙述的对错。
如果正确,在题前打“√”,否则打“⨯”。
(1) 所谓数据的逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系。
(2) 同一数据逻辑结构中的所有数据元素都具有相同的特性是指数据元素所包含的数据项的个数都相等。
(3) 数据的逻辑结构与数据元素本身的内容和形式无关。
(4) 数据结构是指相互之间存在一种或多种关系的数据元素的全体。
(5) 从逻辑关系上讲,数据结构主要分为两大类:线性结构和非线性结构。
1.3 填空题算法是一个有穷的指令集,它为解决某一特定任务规定了一个运算序列。
它应当具有输入、输出、( ① )、有穷性和可执行性等特性。
算法效率的度量分为( ② )和( ③ )。
( ② )主要通过在算法的某些部位插装时间函数来测定算法完成某一规定功能所需的时间。
而( ③)不实际运行算法,它是分析算法中语句的执行次数来度量算法的时间复杂性。
程序所需的存储空间包含两个部分( ④ )和( ⑤ )。
( ④ )空间的大小与输入输出数据的个数多少,数值大小无关;( ⑤)空间主要包括其大小与问题规模有关的成分变量所占空间,引用变量所占空间,以及递归栈所用的空间,还有在算法运行过程中动态分配和回收的空间。
1.4 设n为正整数, 分析下列各程序段中加下划线的语句的执行次数。
(1) for ( int i = 1; i <= n; i++ )for ( int j = 1; j <= n; j++ ) {c[i][j]=0.0;for ( int k = 1; k <= n; k++ )c[i][j] = c[i][j] + a[i][k] * b[k][j];}(2) x = 0; y = 0;for ( int i = 1; i <= n; i++ )for ( int j = 1; j <= i; j++ )for ( int k = 1; k <= j; k++ )x = x + y;1.5 试计算以下求和程序中所有语句的总执行次数。
程序设计论文
程序设计论文概述:程序设计是一门与计算机编程密切相关的学科,它研究的是如何将问题转化为计算机可执行的代码,并解决问题的方法和技巧。
本论文将讨论程序设计的基本概念、发展历程以及与其他学科的关联。
同时,将深入探讨程序设计中的算法、数据结构和编程语言等重要内容,并分析其在实际应用中的作用和影响。
一、程序设计的基本概念程序设计是指通过编写代码来实现特定功能的过程。
它基于计算机的指令集和编程语言,利用算法和数据结构等方法来解决问题。
程序设计的基本概念包括以下几个方面:1.1 算法算法是程序设计的核心,它是指解决问题的具体步骤和方法。
一个好的算法能够高效地解决问题,提高程序的执行速度和效率。
在程序设计中,选择合适的算法对于解决问题至关重要。
1.2 数据结构数据结构是程序设计中用于组织和存储数据的方式。
常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树和图等。
选择合适的数据结构能够提高程序的运行效率和效果。
1.3 编程语言编程语言是程序设计中的工具,它提供了一种表达算法和操作数据的方式。
常见的编程语言包括C、Java、Python等。
不同的编程语言适用于不同的场景,选择合适的编程语言对于程序设计至关重要。
二、程序设计的发展历程程序设计是随着计算机技术的发展而逐步形成和发展起来的。
下面将简要介绍程序设计的发展历程。
2.1 机器语言与汇编语言时代早期的计算机只能通过机器语言来编程,编写程序需要直接操作计算机的指令。
后来,汇编语言的出现简化了程序设计的过程,提高了编程的效率。
2.2 高级编程语言的兴起随着计算机技术的发展,高级编程语言逐渐兴起。
高级编程语言通过更加简洁、易读的语法,使得程序设计更加方便和易于理解。
同时,高级编程语言还提供了更多的功能和库,使得程序开发更加高效。
2.3 面向对象编程的发展面向对象编程是计算机编程中的一种编程范式,它使得程序设计更加模块化和可重用。
面向对象编程中的核心概念包括封装、继承和多态,它们使得程序的设计更加灵活和易维护。
软件设计说明书
软件设计说明书1、引言软件设计主要分为概要设计和详细设计。
在软件设计中根据需求分析的软件需求及功能、性能需求,采用某种设计方法进行公交运营系统的数据设计,系统结构设计和过程设计。
2、任务概述2.1.需求概述登录管理:为用户提供用户登录功能;系统管理员提供添加、删除用户功能以及查看修改日志功能;实时监控管理:对汽车进行实时的监控并快速有效的反馈给管理人员。
动态调度管理:可以快速处理拥塞以及其他事故。
检修记录管理:对公交车基本检修情况有效记录。
2.2.需求阶段分析阶段的分析模型软件设计包括数据设计、体系结构设计、接口设计、过程设计。
数据设计将实体关系图中描述的对象和关系,以及数据字典中描述的详细数据内容转化为数据结构的定义。
侧重于数据结构的定义体系结构设计定义软件系统各主要成份之间的关系。
接口设计根据数据流图定义软件内部各成份之间、软件与其它协同系统之间及软件与用户之间的交互机制。
过程设计则是把结构成份转换成软件的过程性描述。
2.3.系统的目标(1)建立张家口公交运营调度系统(2)用计算机管理取代手工作业和定性的管理模式(3)建立标准的调度数据库根据不同路别不同的性质对公交汽车进行合理的调配(4)提高管理工作效率只需要通过查询就可以清楚的知道车辆的运行状况、调度状况以及其他基本信息。
(5)为管理人员和司机提供准确的信息3、概要设计3.1.总体设计总体设计主要分为系统设计与结构设计,在需求分析阶段,已经从系统开发的角度出发,把系统按功能主次分割成层次结构,使每一部分完成简单的功能且各个部分之间又保持一定的联系,这就是功能设计。
在设计阶段,基于这个功能的层次结构把各个部分组合起来成为系统。
3.1.1.整体的处理流程处理流程采用采用事务型的数据流图(DFD图)做总体设计。
自顶向下,逐步细化。
图解如下所示:图3.1 总体设计3.1.2.总体结构设计公交运营调度系统主要由登录管理、实时监控管理、动态调度管理、检修记录管理模块组成。
数据结构、算法和程序之间关系分析
数据结构、算法和程序之间关系分析作者:范玉红来源:《中国新通信》2017年第18期【摘要】在电子计算机技术中,数据结构是将其与信息连接在一起的一个重要部分,也是很多从事电子科技研究人员进行学习所必须掌握的一门基础性课程。
在实际教学中,多数学生对于数据结构、算法以及程序之间的关系并不很了解,在国内的相关教材上的讲解也不深入,导致学生对其关系较为困惑。
本文基于对数据结构、算法和程序之间的关系进行一定的了解,就实现算法设计和算法实现这两个方面的讲解对数据结构、算法和程序之间的关系进行分析。
【关键词】数据结构算法程序一、数据结构的研究内容1、数据结构的概念。
随着软件技术的发展,数据结构与算法已经成为软件开发工程师必备的程序设计是数据结构的基础和实现方法。
数据是人们将文字符号、数字符号和其他规定符号表述为现实中发生的事情和产生的活动的一种描述。
在生活中,我们所使用的文字和数字来表示我们的世界,例如商品的价格会用货币数量来表示。
在计算机的世界里,数据就扮演了这个角色,将数据输入到电脑中,电脑就能自动的识别信息,完成工作。
数据结构相对于数据来说是表述数据之间的关系的一种集合,数据结构完全可以只讲数据的存储方法和算法的逻辑逻辑过程,可以不涉及具体实现过程,在实现一种数据的存储和一个算法的求解过程时。
数据结构在应用中,可以选择应用不同的程序设计语言来达到目的,同一个算法,既可以使用VB实现,也可以选择C、C++、JAVA、或者C#来实现,而在选定某一工具来实现算法时,程序设计的具体指令和方法是由所选择的程序设计语言的语法决定。
2、数据结构的分类。
在进行数据结构研究时,一般来说包括下面的几个部分:1)数据元素间的逻辑关系;2)数据元素的储存关系;3)数据元素的储存方式;4)数据结构上的运算方法。
在数据结构中,较为常见的结构有集合、线性结构、树形结构、图形结构几种,常见的数据储存结构有顺序存储结构、索引存储结构等等。
数据结构在计算机科学中的地位
数据结构在计算机科学中的地位数据结构:摘要:《百度名片》数据结构是计算机存储、组织数据的方式。
数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
通常情况下,精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。
数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。
数据结构在计算机科学界至今没有标准的定义。
个人根据各自的理解的不同而有不同的表述方法:Sartaj Sahni在他的《数据结构、算法与应用》一书中称:“数据结构是数据对象,以及存在于该对象的实例和组成实例的数据元素之间的各种联系。
这些联系可以通过定义相关的函数来给出。
”他将数据对象(data object)定义为“一个数据对象是实例或值的集合”。
Clifford A.Shaffer在《数据结构与算法分析》一书中的定义是:“数据结构是ADT(抽象数据类型Abstract Data Type)的物理实现。
”Lobert L.Kruse在《数据结构与程序设计》一书中,将一个数据结构的设计过程分成抽象层、数据结构层和实现层。
其中,抽象层是指抽象数据类型层,它讨论数据的逻辑结构及其运算,数据结构层和实现层讨论一个数据结构的表示和在计算机内的存储细节以及运算的实现。
算法:摘要《百度名片》算法(Algorithm)是指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。
也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。
如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。
不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。
一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
一个算法应该具有以下七个重要的特征:算法可以使用自然语言、伪代码、流程图等多种不同的方法来描述。
1、有穷性(Finiteness)算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止2、确切性(Definiteness) 算法的每一步骤必须有确切的定义;3、输入项(Input)一个算法有0个或多个输入,以刻画运算对象的初始情况,所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件;4、输出项(Output)一个算法有一个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。
数据结构、算法和程序之间关系的探讨
数据结构、算法和程序之间关系的探讨沈华【摘要】数据结构是计算机科学与技术和信息类相关专业的一门重要综合性专业基础课.针对实际教学过程中学生对数据结构与算法的关系、算法与程序的关系较难理解以及目前多数数据结构教材对2种关系阐述不够详细的情况,从算法设计和算法实现2个层面深入讨论并阐述数据结构与算法、算法与程序的密切关系.【期刊名称】《计算机教育》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P58-61)【关键词】数据结构;算法;程序【作者】沈华【作者单位】湖北工业大学计算机学院,湖北武汉430068【正文语种】中文【中图分类】G642数据结构与算法是计算机专业的核心课程之一,它是操作系统、软件工程、数据库概论、编译技术、人工智能、计算机图形学等专业课程的必修先行课。
很多应用软件都要使用到各种数据结构和算法编写程序,进行科学计算和模拟试验等[1]。
数据结构与算法已经成为软件开发工程师必备的基础知识之一。
在学校里,它已经成为计算机学科的重要课程,同时也成为许多其他专业的热门选修课。
社会上大多数公司在招聘软件开发人员时必然会考查应聘人员对数据结构与算法的掌握程度,并将此作为衡量应聘者水平的重要依据[2]。
实际问题通常很复杂,我们运用计算机求解实际问题的时候,往往是对实际问题的模型进行求解。
从本质上讲,模型是从实际系统概念出发的、关于现实世界的一小部分或某几方面的“抽象”的“映像”,系统建模需要进行如下抽象:输入量、输出量、状态变量及它们之间的函数关系[3]。
简单地说,模型就是对实际问题的一个简化,是反映问题本质的数据集合以及数据之间关系的集合。
模型的求解是对给定的输入找到针对数据的一系列处理步骤(即算法),以得到预期的输出。
用计算机求解实际问题还需要把模型映射到存储器并将算法转换为程序。
因此,我们有必要深入理解数据结构和算法的关系,弄明白算法和程序之间的区别和联系。
1 认识数据结构学校的各院、系、部按照隶属关系得到一个层次结构;家庭成员按照父子关系得到一个层次结构;家庭成员按照年龄关系得到一个线性结构;各城市按照它们之间的互通关系得到一个复杂的网状结构。
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5.3 数据结构与程序的关系
服务器程序在对定票/领票进行操作时需对数据库数据库数据结构,也就是数据表进行查询和修改:在定票/领票过程中都需要对数据库中的所有表,进行联合查询、修改。
物理数据结构主要用于各模块之间函数的信息传递。
接口传递的信息将是以数据结构封装了的数据,以参数传递或返回值的形式在各模块间传输。
出错信息将送入显示模块中,机票结构,帐单结构,送入打印准备模块中准备打印格式。
6.运行设计
6.1 运行模块的组合
客户机程序在有输入时启动接收数据模块,通过各模块之间的调用,读入并对输入进行格式化。
在接收数据模块得到充分的数据时,将调用网络传输模块,将数据通过网络送到服务器,并等待接收服务器返回的信息。
接收到返回信息后随即调用数据输出模块,对信息进行处理,产生相应的输出。
服务器程序的接收网络数据模块必须始终处于活动状态。
接收到数据后,调用数据处理/查询模块对数据库进行访问,完成后调用网络发送模块,将信息返回客户机。
6.2 运行控制
运行控制将严格按照各模块间函数调用关系来实现。
在各事务中心模块中,需对运行控制进行正确的判断,选择正确的运行控制路径。
在网络传方面,客户机在发送数据后,将等待服务器的确认收到信号,收到后,再次等待服务器发送回答数据,然后对数据进行确认。
服务器在接到数据后发送确认信号,在对数据处理、访问数据库后,将返回信息送回客户机,并等待确认。
6.3 运行时间
在软体的需求分析中,对运行时间的要求为必须对作出的操作有较快的反应。
网络硬件对运行时间有最大的影响,当网络负载量大时,对操作反应将受到很大的影响。
所以将采用高速ATM 网络,实现客户机与服务器之间的连接,以减少网络传输上的开销。
其次是服务器的性能,这将影响对数据库访问时间即操作时间的长短,影响加大客户机操作的等待时间,所以必须使用高性能的服务器,建议使用 Pentium III 处理器。
硬件对本系统的速度影响将会大于软件的影响。
7.出错处理设计
7.1 出错输出信息
程序在运行时主要会出现两种错误:1、由于输入信息,或无法满足要求时产生的错误,称为软错误。
2、
由于其他问题,如网络传输超时等,产生的问题,称为硬错误。
对于软错误,须在定票/领票操作成功判断及输入数据验证模块由数据进行数据分析,判断错误类型,再生成相应的错误提示语句,送到输出模块中。
11
对与硬错误,可在出错的相应模块中输出简单的出错语句,并将程序重置。
返回输入阶段。
出错信息必须给出相应的出错原因,例:
《全部班机座位已满!》
《查无此定位信息!》等。
7.2 出错处理对策
所有的客户机及服务器都必须安装不间断电源以防止停电或电压不稳造成的数据丢失的损失。
若真断电时,客户机上将不会有太大的影响,主要是服务器上:在断电后恢复过程可采用 SQL SERVER 的日志文件,对其进行ROLLBACK 处理,对数据进行恢复。
在网络传输方面,可考虑建立一条成本较低的后备网络,以保证当主网络断路时数据的通信。
在硬件方面要选择较可靠、稳定的服务器机种,保证系统运行时的可靠性。
8.安全保密设计
由于数据的传输上需要通过网络传输,为了客户资料进行保密,需要在网络的传输过程中对数据进行加密。
这个工作主要是在准备网络包,及解开网络包这两个模块完成,它们各对数据进行加密及解密还原工作。
在加密算法选择上将使用RSA 加密算法。
具体算法可参照参考资料中《Computer Network》p.598。
9.维护设计
维护方面主要为对服务器上的数据库数据进行维护。
可使用 SQL SERVER 的数据库维护功能机制。
例如,定期为数据库进行Backup,维护管理数据库死锁问题和维护数据库内数据的一致性等。