第六章 软件设计基础

例：求y/x之值的程序
用计算机语言描述的算法
C程序
#include "stdio.h" void main( ) {float x,y,z; /*类型说明*/ scanf("%f%f",&x,&y); if(x==0) printf("Data error!\n"); else { z=y/x; printf("z=%f\n",z); } }
入口 成立 A 条件 不成立 B 成立 A 入口 条件 不成立
出口
出口
双分支结构
单分支结构
7、循环语句
1）Loop循环是让一组指令（或动作）重 复执行有限次。 2）While循环首先进行条件判断，条件 为真，执行循环指令，直到条件为假，退 出循环。 入口
不成立
条件 成立 循环体
出口
8、函数
函数是用来计算得到一个结果（或者一个数值） 例如：求最大值函数、平均数函数等。函数不是一 个独立的指令，总是嵌套在指令中使用。 9、方法的参数
自然语言
传统流程图 N-S图 伪代码 计算机程序设计语言
流程图：描述算法的图形工具，即用 一些约定的几何图形来描述算法。

传统流程图的符号及意义
起止框 输入输出框 判断框 处理框 流程的开始或结束 输入或输出 判断是否满足条件 各种处理功能
流程线
流程的路线
三种基本结构：顺序、选择、循环。
解释并执行
高级语言的两种翻译方式比较
编译方式 解释方式
翻译整个源程序 源程序只需翻译一次便 可重复执行
每次只翻译一个源程序的 指令 每次执行程序时，需要再 次翻译源程序
由于目标程序可存储起 由于不会产生目标程序， 来，在重复执行时并不 每次执行时都需要源程序。 需要源程序。
执行效率较高
执行效率较低
6.2 Alice程序设计初步
1、Alice系统简介
Alice系统是一个以学习者为中心， 支持面向对象程序设计的三维虚拟动 画教学系统。有以下特点：
具有高级语言的特征；
可视化的面向对象程序设计；
三维虚拟动画设计；
2、面向对象的基本概念
1）对象（object）是面向对象程序设计的 核心，可泛指现实世界中具体的人、事、 物。对象拥有属性与方法。 2）类（class）是创建对象实例的模板，是 同种对象的集合与抽象，它包含所创建 对象的属性描述和行为特征的定义。
A
条 件
成立
不成立
B
A
B
顺序结构
当条件成立时继续
循环体
选择结构
循环体 直到条件成立时结束
当型循环
直到型循环
传统流程图
开始 输入x,y
N-S流程图
Y
x=0
N z=y/x 输出z
输入x和y x=0 Y 输出错误 信息 N z=y/x
输出错误信息
输出z
结束
例：求y/x之值的算法流程图
伪代码
Begin Read(x,y) If x=0 write(出错信息) Else { y/x→z Write(z) } End
逻辑型常量ture或false等等。
2）变量：没有固定值，可以改变的数；
变量三要素：变量名、变量类型、变量值。
例如C语言中赋值语句：x=6;
3）表达式：用运算符将常量、变量和函数连 接起来的式子。
算术表达式
例如：+
-
*
/
关系表达式
例如：> < >= <= == !=
逻辑表达式：运算结果只有Ture（真）和
第六章 软件设计基础
【本章内容】
6.1 算法与程序
6.2 Al
6.1 算法与程序
程序=算法+数据结构
1、算法的基本概念 算法就是解决问题的方法和步骤。 算法的特征： 可行性 确定性 有穷性 输入 输出
2、算法的表示
顺序结构
选择结构
入口 成立 A 不成立 B
A B
条件
出口
当型循环
入口 不成立 条件 成立 循环体
直到型循环
入口
循环体
条件 不成立 出口 反复执行循环体，直到 条件不成立时结束。
成立
出口 当条件成立时，就反复 执行循环体，直到条件不 成立时结束。
N-S图与传统的流程图相比，N-S图不 带有流程线，整个算法完全写在一个大矩 形框中。
3）属性：用来表示类或对象的静态特征。
4）方法：类或对象能完成的行为与操作。 Alice中常见的方法有move、turn等。
3、程序设计的一般过程
1）问题描述 2）算法设计 3）代码编制 4）调试运行
5）编写程序文档
4、常量、变量与表达式
1）常量：在运算过程中保持不变的值；
例如数值型常量 123，字符串常量“hello”，
结束
3、算法设计的基本方法：
列举法 归纳法 递归法
分治法
回溯法
4、算法的评价：
正确性、可读性、健壮性、复杂性。
5、程序与程序设计语言
程序是使用程序设计语言编写的完成
一定任务的有序指令序列。
程序设计语言是人和计算机都能识别
的特定语言。编写程序的工作称为程 序设计。
程序设计语言的分类
运行 命令
可执 行程 序 .EXE 运行 结果
编译 程序 高级 语言 源程 序 编译 目标 程序 .OBJ
链接 程序 连接
编译的过程：词法分析、语法分析、语义分析、中间 代码生成、优化、代码生成。
解释程序:解释程序是另一类翻译程序，
它同时处理源程序和数据,对源程序解释 执行而不生成目标程序。
解释程序 高级语言 源程序 结 果
事件驱动的程序设计是现代程序设计的
主要思想。
11、继承 继承使得程序员可以在一个基类（也 称父类）的基础上生成一个派生类（也称 子类），子类继承了父类的所有属性和方 法；同时子类可以拥有新的属性和方法。 继承的目的是实现代码重用。
一个程序可以由多个方法组成，每个方法都包 含一个指令集，当方法被调用时会执行特定的任务； 参数是用来与方法进行通信的，一个方法可以被多 次调用，调用时的参数不同，可以得到不同的结果。
10、事件
对象的事件是指由系统事先设定的、能
被对象识别和响应的动作。
事件驱动：当一个事件发生时，程序对 其做出响应，用来响应该事件的方法称为事 件处理方法。
目标程序
翻译程序
Object Code
机器码
Machine Code
用高级语言编写的程序叫做高级语言 源程序,必须翻译成机器语言目标程序才能 被计算机执行。
汇编程序:源语言是汇编语言，目标语言
是机器语言，则翻译程序称为汇编程序。
编译程序 : 源语言是高级语言，目标语言是机
器语言 /汇编语言，则翻译程序称为编译程序。
机器语言
汇编语言

高级语言
面向过程语言如：BASIC、FORTRAN、 PASCAL、C语言等。 面向对象语言与可视化语言如： VISUAL BASIC、VISUAL FOXPRO、 DELPHI、VC++、JAVA等。
3）语言的翻译
源程序
Source Code (由程序员编 写的程序)
False（假） 例如：and（与）or（或）not（非）
5、程序结构——顺序执行与同步执行 顺序执行结构（Do in order）： 是指按顺序执行指令。
同步执行结构（Do together）：
是指能同时执行若干条指令。
6、条件执行控制语句
If/Else语句可以实现双分支结构；若在 Else部分包含Do nothing可以实现单分支结 构。
VFP程序 input to x input to y if(x=0) ?"Data error!" else z=y/x; ?"z=",z endif return
例3 用传统流程图描述求1+2+3+…+100之 和的算法。如图所示。
开始 sum=1 i=2 否 i<=100
是 sum=sum+i i=i+1 输出sum 的值;