6-第六章 面向数据结构的设计方法
面向数据结构的设计方法(jackson方法)
面向数据结构的设计方法(jackson方法)面向数据结构的设计方法（Jackson方法）是一种常用的设计方法，通过分析和设计数据结构来实现系统的功能需求。
该方法可以帮助开发人员更好地组织和管理系统数据，提高系统的可读性、可维护性和可扩展性。
Jackson方法的核心思想是将系统所涉及的数据抽象为独立的数据结构，并通过数据结构的组合和关联来实现系统功能。
下面将详细介绍Jackson方法的四个关键步骤：需求分析、数据抽象、数据关联和数据结构设计。
首先是需求分析阶段，该阶段主要目的是明确系统的功能需求和数据要求。
开发人员需要与系统的用户和利益相关者充分沟通，并收集、分析和整理系统需求。
在这个阶段，开发人员需要获取如何使用数据的信息，以及数据之间的关系，为后续的数据抽象和设计提供基础。
接下来是数据抽象阶段，该阶段主要目的是将系统所涉及的数据抽象为独立的数据结构。
开发人员需要根据需求分析的结果，识别出系统中的实体、属性和关系，并建立数据模型。
在这个阶段，开发人员需要确定数据的类型、结构和属性，并将其表示为数据结构，如类、结构体或者接口等。
然后是数据关联阶段，该阶段主要目的是定义数据之间的关联关系。
通过数据关联，不同的数据结构可以建立联系，实现数据的传递和共享。
在这个阶段，开发人员需要识别数据之间的依赖关系、组合关系和关联关系，并确定如何在数据结构中进行相应的表示和处理。
最后是数据结构设计阶段，该阶段主要目的是根据需求分析、数据抽象和数据关联的结果，进行数据结构的具体设计。
在这个阶段，开发人员需要考虑数据结构的细节实现，如数据的存储方式、操作方法和接口设计等。
同时，还需要通过数据结构的设计，实现系统功能需求，并满足系统的性能要求。
总体来说，面向数据结构的设计方法（Jackson方法）通过分析和设计数据结构，实现系统的功能需求。
它可以帮助开发人员更好地组织和管理系统数据，提高系统的可读性、可维护性和可扩展性。
在实际的设计过程中，需要将该方法与其他设计方法结合使用，如面向对象的设计方法和软件工程的设计原则，以获得更好的设计结果。
09 详细设计 面向数据结构
课程名称《软件工程》
N0. 9
教师姓名
朱敏
班级
计算机本031计算机本032计算机054
授课
形式
讲课
授课日期
2006年10月13日第6周
授课
时数
2
章节名称
详细设计-面向数据结构
教学目的
掌握面向数据结构的详细设计方法
教学重点
Jackson方法
教学难点
Jackson方法中图与伪码的转换
增删改
内容
无
教学手段
(3)用下述3条规则从描绘数据结构的Jackson图导出描绘程序结构的Jackson图：
(4)列出所有操作和条件(包括分支条件和循环结束条件)，并且把它们分配到程序结构图的适当位置。
(5)用伪码表示程序。
课堂小结与作业布置：
时间：10－15分钟
课后体会
Jackson方法和Warnier方法是最著名的两个面向数据结构的设计方法，本节结合一个简单例子扼要地介绍Jackson方法，目的是使读者对面向数据结构的设计方法有初步了解。
6.4.1Jackson图
虽然程序中实际使用的数据结构种类繁多，但是它们的数据元素彼此间的逻辑关系却只有顺序、选择和重复3类，因此，逻辑数据结构也只有这3类。
与资源
复习与导入新课：
详细设计的主要任务
时间：10分钟
教学过程与组织教学提示时间：65分钟6.4面向数据结构的设计方法
面向数据结构的设计方法的最终目标是得出对程序处理过程的描述。这种设计方法并不明显地使用软件结构的概念，模块是设计过程的副产品，对于模块独立原理也没有给予应有的重视。因此，这种方法最适合于在详细设计阶段使用，也就是说，在完成了软件结构设计之后，可以使用面向数据结构的方法来设计每个模块的处理过程。
面向数据结构的设计方法(jackson方法)
面向数据结构的设计方法(jackson方法)面向数据结构的设计方法（Jackson方法）是一种用于设计和实现数据结构的方法论，它由Michael L. Jackson在20世纪60年代初提出。
这种方法旨在通过将数据、操作和约束联系在一起来实现高效和可靠的数据结构。
Jackson方法强调将数据结构视为一个整体，而不是单独的数据对象。
这种方法使用抽象数据类型（ADT）来描述数据和操作之间的关系。
在Jackson方法中，ADT用于定义数据对象的逻辑特性和可操作性。
在设计数据结构时，首先需要确定数据的基本类型和属性。
然后，使用ADT来定义数据的操作和关系。
这些操作可以是基本的数据操作，如增加、删除和查询，也可以是复杂的操作，如排序和遍历。
通过将操作和数据结构的属性联系起来，可以确保数据结构的一致性和完整性。
Jackson方法还提供了一种规范化的表示方法，用于描述数据结构的属性和操作的实现。
这种表示方法使用图形符号和箭头表示数据和操作之间的关系。
通过使用这种表示方法，可以更直观地理解和定义数据结构的特性。
在实际应用中，Jackson方法可以用于设计各种类型的数据结构，包括线性数据结构（如栈和队列）、树形数据结构（如二叉树和AVL 树）和图形数据结构（如图和网络）等。
通过使用Jackson方法，可以有效地解决各种数据结构设计和实现中的问题，例如数据一致性、性能优化和错误处理等。
然而，Jackson方法也存在一些局限性。
首先，它主要关注数据结构的逻辑特性和操作性能，而忽略了数据的物理布局和存储方式。
其次，它缺乏对并发控制和分布式计算的支持，无法满足现代计算环境中对高并发和分布式处理的需求。
综上所述，面向数据结构的设计方法（Jackson方法）是一种用于设计和实现数据结构的有效方法。
它通过将数据、操作和约束联系在一起，可以实现高效和可靠的数据结构。
然而，它也存在一些局限性，需要在实际应用中加以考虑。
数据结构的设计思想与方法
数据结构的设计思想与方法数据结构是计算机科学中非常重要的概念，它是指数据元素之间的关系以及数据元素本身的存储结构。
在计算机程序设计中，选择合适的数据结构对于提高程序的效率和性能至关重要。
因此，设计合理的数据结构是每个程序员都应该掌握的基本技能之一。
本文将介绍数据结构的设计思想与方法，帮助读者更好地理解和运用数据结构。
一、数据结构的设计思想1. 抽象数据结构的设计首先要进行抽象，将实际问题中的数据和操作进行抽象，找出问题的本质。
通过抽象，可以将复杂的问题简化为易于理解和实现的数据结构。
2. 模块化模块化是指将数据结构分解为多个独立的模块，每个模块负责完成特定的功能。
模块化设计有利于提高代码的复用性和可维护性，同时也有利于降低程序的复杂度。
3. 封装封装是指将数据结构的数据和操作封装在一起，对外部隐藏数据的具体实现细节，只提供有限的接口供外部调用。
封装可以有效地保护数据的完整性和安全性，同时也有利于提高代码的可读性。
4. 继承继承是指在已有数据结构的基础上进行扩展和修改，形成新的数据结构。
通过继承，可以有效地复用已有的代码和功能，同时也有利于提高程序的扩展性和灵活性。
5. 多态多态是指同一操作作用于不同的数据结构上可以产生不同的结果。
通过多态，可以实现代码的通用性和灵活性，同时也有利于提高程序的可扩展性和可维护性。
二、数据结构的设计方法1. 需求分析在设计数据结构之前，首先要进行需求分析，明确问题的需求和目标。
通过需求分析，可以确定数据结构的功能和性能要求，为后续的设计工作奠定基础。
2. 选择合适的数据结构根据问题的特点和需求，选择合适的数据结构是设计的关键。
常用的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树、图等，每种数据结构都有其特点和适用范围。
3. 设计数据结构的接口在设计数据结构时，需要定义数据结构的接口，包括数据的操作和方法。
接口设计应该简洁明了，符合数据结构的功能和逻辑，同时也要考虑接口的扩展性和灵活性。
第6章 详细设计
4）命令交互
9
2.人机界面设计过程
• 用户界面设计是一个迭代的过程。
创建设计模型
用原型实现设计模型
根据用户意见进行修改
由用户试用和评估
10
3.
人机界面设计指南
1）一般交互指南 一般交互指南涉及信息显示、数据输入和系统整体控制， 因此，这类指南是全局性的，忽略它们将承担较大风险。
(1) 保持一致性。
20
• 从20世纪40年代末到70年代中期，程序流程图一直是软件 设计的主要工具。 • 它的主要优点是对控制流程的描绘很直观，便于初学者掌 握。由于程序流程图历史悠久，为最广泛的人所熟悉，尽 管它有种种缺点，许多人建议停止使用它，但至今仍在广 泛使用着。不过总的趋势是越来越多的人不再使用程序流 程图了。 • 程序流程图的主要缺点如下： (1) 程序流程图本质上不是逐步求精的好工具，它诱使程序 员过早地考虑程序的控制流程，而不去考虑程序的全局结 构。 (2) 程序流程图中用箭头代表控制流，因此程序员不受任何 约束，可以完全不顾结构程序设计的精神，随意转移控制 (3) 程序流程图不易表示数据结构。
7
6.2
人机界面设计
人机界面的设计质量，直接影响用户对软件 产品的评价，从而影响软件产品的竞争力和 寿命，因此，必须对人机界面设计给予足够 重视。
近年来，人机界面在系统中所占的比例越来 越大，在个别系统中人机界面的设计工作量 甚至占总设计量的一半以上。
重要啊！！
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1.
人机界面设计问题
设计人机界面中的4个问题： 1）系统响应时间 2）用户帮助设施 3）出错信息处理
(9) 提供对用户工作内容敏感的帮助设施。
(10) 用简单动词或动词短语作为命令名。
软件工程与实践第6章
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6
结构程序设计 人机界面设计 过程设计的工具 面向数据结构的设计方法 程序复杂程度的定量度量 小结
详细设计阶段的根本目标是确定应该怎样具体地实 现所要求的系统。 详细设计阶段的任务还不是具体地编写程序，而是 要设计出程序的“蓝图”，以后程序员将根据这个 蓝图写出实际的程序代码。 详细设计的目标不仅仅是逻辑上正确地实现每个模 块的功能，更重要的是设计出的处理过程应该尽可 能简明易懂。 结构程序设计技术是详细设计的逻辑基础。
6.2.3 人机界面设计指南
用户界面设计主要依靠设计者的经验，总结众多设 计者的经验得出的设计指南，有助于设计者设计出 友好、高效的人机界面。下面介绍3类人机界面设 计指南。 1. 一般交互指南 一般交互指南涉及信息显示、数据输入和系统整体 控制，因此，这类指南是全局性的，忽略它们将承 担N-ELSE型分支和 DO-WHILE型循环这3种基本控制结构，则称为经 典的结构程序设计；如果除了上述3种基本控制结 构之外，还允许使用DO-CASE型多分支结构和 DO-UNTIL型循环结构，则称为扩展的结构程序设 计；如果再加上允许使用LEAVE(或BREAK)结构， 则称为修正的结构程序设计。
6.3.6 过程设计语言
过程设计语言（PDL）也称为伪码，它是用正文形 式表示数据和处理过程的设计工具。 PDL应该具有下述特点： (1) 关键字的固定语法，它提供了结构化控制结构、 数据说明和模块化的特点。 (2) 自然语言的自由语法，它描述处理特点。 (3) 数据说明的手段。应该既包括简单的数据结构 (例如纯量和数组)，又包括复杂的数据结构(例如， 链表或层次的数据结构)。 (4) 模块定义和调用的技术，应该提供各种接口描 述模式。
太原科技大学软件工程考试重点（二）
太原科技大学软件工程考试重点（二）第六章详细设计1.详细设计根本目标：确定如何具体实现所要求的系统。
任务：不是具体编写程序，而是设计程序的“蓝图”。
详细设计的结果决定最终程序代码的质量2.结构程序设计是一种设计程序的技术，它采用自顶向下逐步求精的设计方法和单入口单出口的控制结构。
经典的结构程序设计：只允许使用顺序、IF_THEN_ELSE选择DO_WHILE 循环。
3.设计人机界面过程中会遇到的4个问题：1)系统响应时间系统响应时间指从用户完成某个控制动作，到软件给出预期的响应之间的这段时间。
系统响应时间有两个重要属性：长度和易变性2)用户帮助设施大多数现代软件都提供联机帮助设施，用户无须离开用户界面就能解决自己的问题。
常见的帮助设施可分为集成的和附加的两类.3)出错信息处理出错信息和警告信息，是出现问题时交互式系统给出的“坏消息.4)命令交互多数情况下，用户既可以从菜单中选择软件功能，也可以通过键盘命令序列调用软件功能。
4.设计过程5.过程设计的工具:1) 程序流程图：是一种描述程序的控制结构流程和指令执行情况的有向图。
缺点：程序流程图的缺点：(1)程序流程图本质上不是逐步求精的好工具，它诱使程序员过早地考虑程序的控制流程，而不去考虑程序的全局结构。
(2)程序流程图中用箭头代表控制流，因此程序员不受任何约束，可以完全不顾结构程序设计的精神，随意转移控制。
(3)程序流程图不易表示数据结构。
2)盒图特点：(1)功能域明确，可以从盒图上一眼就看出来；(2)不可能任意转移控制；(3)很容易确定局部和全程数据的作用域；(4)很容易表现嵌套关系，也可以表示模块层次结构3)PAD图它用二维树形结构的图来表示程序的控制流，将这种图翻译成程序代码比较容易特点：(1)使用表示结构化控制结构的PAD符号所设计出来的程序必然是结构化程序；(2)PAD图所描绘的程序结构十分清晰；(3)用PAD图表现程序，通俗易懂，程序从图中最左竖线上端的结点开始执行，自上而下，从左向右顺序执行，遍历所有结点；(4)容易将PAD图转换成高级语言源程序，这种转换可以用软件工具自动完成；(5)可用于表示程序逻辑，也可用于描绘数据结构；(6)PAD图的符号支持自顶向下、逐步求精的方法。
《软件工程》课程教学大纲
软件工程课程教学大纲（SoftwareEngineering）学时数：32其中：实验学时：6课外学时：0学分数：2适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的与任务《软件工程》是计算机科学与技术专业教学计划中一门综合性和实践性很强的核心课程，主要内容包括软件工程概述、可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、面向对象分析与设计、编码、软件质量与质量保证、项目计划与管理。
根据培养基层应用型人才的需要，本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，了解软件项目开发和维护的一般过程，掌握软件开发的传统方法和最新方法，为更深入地学习和今后从事软件工程实践打下良好的基础。
二、课程教学的基本要求（-）基本概念和基本知识：软件与软件工程，生存周期与软件开发模式，结构化分析、设计与编码，面向对象分析、设计与编码，软件的评审、测试与维护，项目计划与项目管理。
（二）基本技能：能用软件工程的方法参与软件项目的分析、设计、实现和维护重点：系统分析、系统设计、系统实现、系统维护难点：需求分析、软件测试课程的教学要求在每一章教学内容之后给出，大体上分为三个层次：了解、理解和掌握。
了解即能正确判别有关概念和方法：理解是能正确表达有关概念和方法的含义；掌握是在理解的基础上加以灵活应用三、课程的教学内容、重点和难点第一章概论一、软件（一）软件的发展；（二）软件的定义；（三）软件的特点、软件的种类。
二、软件工程的概念（一）软件危机与软件工程的定义；（二）软件工程的目标；（三）软件工程的原则。
三、软件生存周期与软件开发模型（一）瀑布模型、原型模型、螺旋模型、基于四代技术模型、面向对象与组件模型、混合模型。
教学要求：软件和软件工程的基本概念，软件生命周期及软件开发的各个模型重点：软件生存周期与软件开发模型第二章可行性分析一、可行性研究的任务二、可行性研究的步骤三、系统流程图四、成本/效益分析第三章需求分析一、需求分析的任务与步骤（一）需求分析的任务；（二）需求分析的步骤；（三）需求分析的原则。
计算机软件工程第六章 详细设计
PAD图的基本符号
SOFTWARE ENGINEERING
PAD图的基本符号
输入框 输出框 处理框 选择框
重复框（先判 定，再重复） 或 子程序框
重复框（先执行， 后判定，再重复）
定义框
使用PAD图提供的定义功能来逐步求精的例子
• 作业：判定一个数是不是素数的PAD图
SOFTWARE ENGINEERING
SOFTWARE ENGINEERING
盒图的基本符号
SOFTWARE ENGINEERING
§6.2 详细设计的工具
6.2.4 PAD图（Problem Analysis Diagram） 用二维树形结构的图来表示程序的控制流。 优点： ①设计出的程序是结构化程序； ②描绘程序结构清晰； ③表示程序逻辑，易读、易懂、易记；（自上而下， 从左向右顺序执行，遍历所有结点）； ④易转换成 语言源程序，可用软件工具自动完成； ⑤也可用于描绘数据结构； ⑥支持自顶向下、逐步求精方法的使用。
例题 根据伪码画出程序流程图、盒图、 PAD图
Start If p1 then while q2 do x end do Else block y z end block End if stop
SOFTWARE ENGINEERING
作业:根据伪码画出程序流程图、盒图、PAD图
Begin Input(a,b,c) i=0 While i<=6 do Begin If a>6 or b>=0 Then c=c+a Else b=c+a End if i=i+1 End End do Print(a,b,c) End
PAD图（问题分析图）
（4）PAD是二维树形结构的图形，程序从图中 最左竖线上端的结点开始执行，自上而下，从 左向右按顺序执行，遍历所有结点； （5）容易将PAD转换成高级语言源程序，该转 换可由软件自动完成，有利于提高软件可靠性 和软件生产； （6）既可用于表示程序逻辑，也可用于描绘数 据结构； （7）PAD的元素支持自顶向下、逐步求精方法 的使用。
面向数据结构设计方法
面向数据结构设计方法-Jackson图
改进：直线，选择和循环结束条件。
面向数据结构设计方法-Jackson图
改进：直线，选择和循环结束条件。
面向数据结构设计方法-Jackson方法
步骤：
1.确定输入数据和输出数据逻辑结构，用Jackson图表达； 2.确定输入结构和输出结构中有对应关系（因果）的单元； 3.描绘数据结构的Jackson图导出描绘程序结构Jackson图； 4.列出所有操作和条件，分配到Jackson图中； 5.用伪码表示。
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法
数据结构既影响程序的结构也影响程序的处理过 程，可从数据结构导出程序的处理过程，适合详细 设计。 面向数据结构设计方法两种： Jackson和Warnier方法
面向数据结构设计方法
Jackson图 Jackson方法步骤 Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson图
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构的软件设计方法
面向数据结构的软件设计方法
面向数据结构的软件设计方法是指在软件设计过程中，将重点放在数据结构的设计和组织上。
这种设计方法的目的是通过合理的数据结构设计，提高系统的性能、可维护性和可扩展性。
在面向数据结构的软件设计方法中，首先需要明确系统的数据需求和数据流程。
然后，根据需求分析的结果，设计出合适的数据结构，包括数据类型、数据对象以及数据之间的关系。
数据结构可以使用现有的数据结构，如数组、链表、树等，也可以根据特定的需求设计新的数据结构。
数据结构设计的关键是如何选择合适的数据结构和设计合理的数据访问接口。
在选择数据结构时，需要考虑数据的特性和处理需求，如数据的大小、访问频率以及对数据的操作等。
同时，还需要考虑数据结构的效率和内存占用等方面的因素。
在设计数据访问接口时，需要定义清楚数据的操作和访问方式，包括数据的读取、写入、更新和删除等操作。
同时，还需要考虑数据的一致性和事务的处理，以确保数据的正确性和可靠性。
通过面向数据结构的软件设计方法，可以将软件系统的复杂性分解为一系列的数据结构和数据操作，提高系统的模块化程度。
同时，还可以通过合理的数据结构设计，提高系统的性能、可维护性和可扩展性，从而使得软件系统更加稳定和可靠。
软件工程第6章-面向数据结构的分析与设计PPT课件
– 首先从输出操作开始，再回到输入操作 – 加入必须的与条件有关的操作 – 最后把每个操作都分配到程序结构中去
-
20
JSP方法的分析和设计步骤-7
设变量sum存放一行字符串中的空格数；totalsum存放 空格总数；pointer用来指示当前分析的字符在字符串 中的位置，可列出其所有操作，并对其编号如下： ①停止 ② 打开文件 ③ 关闭文件 ④ 打印字符串 ⑤ 打印空格数 ⑥ 打印空格总数 ⑦ sum:=sum+1 ⑧ totalsum:=totalsum+1 ⑨ 读入字符串 ⑩ sum:=013121113
构正文，同时
分析字符 select 字符是空格 处理空格 seq sum := sum + 1
加入选择及迭
pointer := pointer + 1 处理空格 end 分析字符 or 字符不是空格
代条件
处理非空格 seq pointer := pointer + 1
处理非空格 end
分析字符 end
软件工程
第6章 面向数据结构的分析与设计
-
1
面向数据结构的需求分析与设计
• 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
结构)相对应
-
5
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
面向数据结构设计方法
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
描述数据结构：顺序、选择、重复。
面向数据结构设计方法-Jackson图
改进：直线，选择和循环结束条件。
面向数据结构设计方法-Jacksቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn图
改进：直线，选择和循环结束条件。
面向数据结构设计方法-Jackson方法
步骤：
1.确定输入数据和输出数据逻辑结构，用Jackson图表达； 2.确定输入结构和输出结构中有对应关系（因果）的单元； 3.描绘数据结构的Jackson图导出描绘程序结构Jackson图； 4.列出所有操作和条件，分配到Jackson图中； 5.用伪码表示。
面向数据结构设计方法
数据结构既影响程序的结构也影响程序的处理过 程，可从数据结构导出程序的处理过程，适合详细 设计。 面向数据结构设计方法两种： Jackson和Warnier方法
面向数据结构设计方法
Jackson图 Jackson方法步骤 Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson图
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
面向数据结构设计方法-Jackson方法示例
用面向数据结构的设计方法来分析图书馆系统
用面向数据结构的设计方法来分析图书馆系统引言面向数据结构的设计方法是一种将数据结构作为设计的主导原则的方法，它强调通过合理的数据结构选择和组织，来提高系统的性能和可维护性。
在图书馆系统的设计中，采用面向数据结构的设计方法可以有效地管理图书馆的各项业务和数据。
本文将以面向数据结构的设计方法为出发点，对图书馆系统进行分析和设计，以实现更高效、更可靠的图书馆服务。
数据结构的选择和设计在图书馆系统中，有多种数据结构可以用来存储和组织不同类型的数据。
合理地选择和设计数据结构可以提高系统的效率和可扩展性。
1. 图书信息的存储在图书馆系统中，图书信息是核心的数据之一。
我们可以使用一种常见的数据结构——数组来存储图书信息。
每本图书作为一个元素，包含图书的名称、作者、ISBN号等基本信息。
使用数组的优点在于可以快速通过索引访问到特定的图书信息。
此外，为了提高查询效率，还可以使用散列表来存储图书信息。
根据图书的ISBN号作为散列的键值，将图书信息存储在对应的散列槽中。
这样可以快速地通过ISBN号进行图书信息的查找和更新。
2. 用户信息的存储图书馆系统中的用户信息也是重要的数据之一。
对于用户信息的存储，可以使用链表或者树这样的数据结构。
链表可以用来存储用户的基本信息，每个节点包含用户的姓名、学号、借书记录等。
链表的特点是插入和删除操作非常高效，适用于频繁的用户信息更新。
如果希望快速地查找用户信息，可以使用二叉搜索树。
根据用户的学号作为树节点的键值，在树中按照学号进行有序存储。
这样可以通过学号快速地查找到对应的用户信息。
3. 借书记录的管理在图书馆系统中，借书记录的管理是一个关键的业务。
为了高效地管理借书记录，可以使用堆这样的数据结构。
堆是一种完全二叉树，具有特殊的性质：对于任意节点i，其父节点的值大于或者等于它的值。
在图书馆系统中，我们可以使用最小堆来管理借书记录，即借书结束时间最早的记录位于堆的根节点。
通过最小堆，我们可以快速找到最早要归还的图书，提醒借书者归还图书。
面向数据结构的设计方法
面向数据结构的设计方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊数据结构的设计方法，这可真是个有意思的事儿呢！你想想看，数据结构就像是一个大宝藏，里面藏着各种各样的宝贝，而我们就是那个要去挖掘宝藏的探险家。
怎么把这些宝贝整理得井井有条，让我们能快速找到想要的那个，这可太重要啦！比如说数组吧，它就像一个整齐排列的书架，每本书都有自己固定的位置，你想找哪本一目了然。
但它也有局限性呀，要是书架满了，想再塞一本书进去可就麻烦啦！这时候链表就出现啦，它就像一条可以无限延长的绳子，想加个节点随时都能加，多灵活呀！栈呢，就像是一个只能从上面拿东西的箱子，后进先出，可有意思啦！就像你叠罗汉，最后上去的得先下来。
队列又不一样啦，它是先进先出，就像排队买东西，先来的先买到，多公平呀！二叉树呢，那可是个神奇的存在。
它就像一棵大树，有根有枝桠，每个节点都能分出两个方向。
找东西的时候就顺着树枝找，可高效啦！还有图，那简直是个复杂的大迷宫，里面的节点和边交织在一起，要想在里面找到正确的路可得动点脑筋呢！那怎么设计这些数据结构呢？这可得根据具体需求来呀！就像你要去旅行，得根据目的地、天气、时间等来准备行李一样。
如果你的数据经常要插入删除，那链表可能就更合适；要是你需要快速随机访问，那数组就是不二之选。
设计数据结构的时候，还得考虑空间和时间效率呢！不能只图方便，结果占用了大量的空间或者运行起来慢得像蜗牛。
这就好比你去上班，不能只想着走得舒服，还得考虑时间呀，不然迟到了可就不好啦！而且哦，在实际编程中，经常要结合多种数据结构来达到最好的效果。
就像做饭，不能只放一种调料，得各种搭配起来，味道才好呀！咱再想想，要是没有好的数据结构设计，那程序会变成啥样？肯定是乱七八糟，找个数据都得半天，那多闹心呀！所以说呀，数据结构的设计方法真的太重要啦，就像盖房子的根基一样，根基不稳，房子能盖好吗？总之呢，数据结构的设计方法是编程中非常关键的一部分，咱可得好好琢磨，好好运用，让我们的程序跑得又快又好！怎么样，是不是觉得很有意思呀？赶紧去试试吧！。
面向数据的分析方法优秀PPT
客户
邮 寄 邮寄品 员
支 付
催款
订单 处理员
软件 产品 软件产品库
结算员 管理员
银行
订单信息= 客户姓名+ 地址+ 软件名称与编码+ 支票编号
图6-1-4 组合实体图示例
2．创建信息-过程图
DSSD中的信息-过程图与数据流图的作 用类似，都是用来表示信息流及其处理 功能的。但是，信息-过程图从每个实体 的输出信息流开始，逆向寻找用于生成 该输出信息的输入信息流及相应的处理 功能。
Warnier图
Warnier图又称为Warnier-Orr图，可以表示数据结 构和程序结构。考虑一个典型的报纸自动组版系统。 报纸作为其中重要的信息对象，具有以下内容： 1．首版
1）标题新闻 2）国内新闻 3）本地新闻 2．商业金融版 1）股市行情 2）商业新闻 3）广告 3．文化体育版 1）文化、体育新闻 2）散文 3）新书评论 该信息结构用Warnier图如图6-1-1所示。
Read 状态向量
TRANSIT_BODY1 end
Leave(1)
/* 控制交通车离开站1 */
SHUTTLE_BODY itr
/* 往返重复运行 */
STATION seq
Arrive(i) /* 控制交通车减速，准备停靠站i */
WAIT_BODY itr while Wait(i) /* 如果状态向量
图6-1-6
6.2 Jackson系统开发方法
1975年，英国人M.A.Jackson提出了软件工程领域中 著名的Jackson方法，当时它只用于软件设计。1983 年，Jackson又对它进行了多方面的扩充和完善，最 终发展成为一种需求分析方法。
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第六章面向数据结构的设计方法前面介绍的结构化系统设计,是一种面向数据流的设计方法.本章介绍两种其它的设计方法---Jackson方法与LCP方法.它们都是面向数据结构的独立的系统设计方法.常将它们作为辅助的设计方法,配合SD方法使用.
§1 面向数据结构的设计
一.面向数据流的设计
考虑问题的出发点是:数据流.
最终目标:软件的最终SC图.
解决问题的焦点:模块的合理划分.
最佳适用范围:概要设计中,确定软件的结构.
以SD为例,在分析阶段:以数据流图表示软件的逻辑模型;在设计阶段:按照数据流的类型,分别用变换分析或事务分析将它们转换为相应的软件结构.
二.面向数据结构的设计
基本思想:从问题的数据结构导出它的程序结构.作为独立的系统设计方法主要用于小规模数据处理的开发.
考虑问题的出发点是:数据结构.
最终目标:得出程序的过程性描述.
最佳适用范围:详细设计中,确定部分或全部模块的逻辑过程.
三.两种设计方法的共同点
1.遵守结构程序设计“由顶向下”逐步细化的原则,并以其为共同的基础;
2.均服从“程序结构必须适应问题结构”的基本原则,各自拥有从问题结构(包括数据结构)
导出程序结构的一组映射规则.
§2 Jackson设计方法
一.Jackson图
Jackson图是Jackson方法的表达工具.
1.Jackson图表达的结构
(a)顺序(b)选择(c)重复
(a)表示A由B、C两部分顺序组成;
(b)表示A可以包含B或C(S代表选择);
(c)表示A由B重复任意次(含零次)构成(I代表重复).
2.Jackson图的应用
(1)表示数据结构
(2)表示程序结构
例:一教职工名册如下:
教职工名册
表头
表体
用Jackson 图表示的数据结构如下
用Jackson图表示的程序结构如下
(3) Jackson伪代码:
为了实现从程序结构到逻辑结构描述的转换,需设计一组相应的伪代码: Jackson伪代码(图解逻辑).下图给出与三种程序结构相对应的Jackson伪代码.其中,带下滑线的字为保留字,cond表示条件.
(a)顺序(b)选择(c)重复
A seq A select cond1
B B A iter cond
C or cond2 while
end A C B
end A end A
二.Jackson设计方法
1.Jackson方法设计步骤与SD方法设计步骤图解比较
Jackson方法
映射
数据结构程序结构程序的过程表示
(Jackson图(Jackson图) (Jackson伪代码)
程序分析程序设计
SD方法
映射
问题结构软件结构各模块的过程描述
(DFD图) (SC图) (PDL等工具)
概要分析详细设计2．Jackson方法设计步骤
(1)分析并确定输入数据和输出数据的逻辑结构,用Jackson图描绘这些数据结构.实质是对
求解的问题进行需求分析.用Jackson图表示数据结构时,省略与解题无关的多余信息,仅保留需要用到的数据单元.
(2)找出输入数据结构和输出数据结构中有对应关系的数据单元(即有因果关系,在程序中
可以同时处理的数据单元) 按照下列映射规则, 导出描绘程序结构的Jackson图.
-----为每一对在输入结构和输出结构中有对应关系的单位元画一个处理框;
-----为输入数据结构中每一剩余的数据单元画一个处理框;
-----为输出数据结构中每一剩余的数据单元画一个处理框;
-----所有处理框在程序结构上的位置, 应与由它处理的数据单元在数据结构Jackson
图上的位置相对应(程序中具有因果关系).
(3)写出程序的过程性表示:列出所有操作和条件，并把它们分配到程序结构图的适当位置 (4)用Jackson 伪代码写出与程序结构图对应的过程性表示. 3.应用举例1
输入卡片分析程序.一叠卡片按内容分为K1、K2、K3三类,卡片叠的排列规则是:以K1卡始,以K2卡终.起始卡之前属前置部分,不含K1卡; 起始卡与终了卡之间属分批部分,不含K2卡.
如图:
...
前置部分 起始卡 分批部分 终了卡
试用Jackson 方法编一程序,要求依次完成下列分析工作: -----统计起始卡前卡片的张数,存入A; -----打印起始卡的内容;
-----统计起始卡后出现的K1卡和K3卡总批数,存入B; -----统计起始卡后出现的K1卡的张数,存入C; -----统计起始卡后出现的K3卡的张数,存入D; -----打印终了卡的内容;
-----打印A 、B 、C 、D 四个统计值. 求解步骤:
第一步:画数据结构图. 输入卡片文件数据结构图
输出文件数据结构图
对输入数据与输出数据两图进一步细化：
I 2
S 3
I 4
I 5
第三步：写出程序的过程性表示：列出所有操作和条件，并把它们分配到程序结构图的适当位置
程序结构图中所需的有关操作： 有关条件： ① 打开卡片文件 ⑦ A ：=A+1 I 1：until 出现K1卡。