软件开发设计基础

数据元素（Element）：是数据的基
本单位—由若干数据项组成。 数据对象（Data Object）：是性质
相同的数据元素的集合，是数据的
一个子集。数据结构
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第九章 软件开发设计基础
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数据结构
数据结构：是指相互之间存在一种或多种关
系的数据元素的集合。 数据结构是带有结构特征的数据元素的集 合,三要素：
分类：
–顺序：先后顺序，自然顺序 –选择：分支结构； –循环：重复结构；
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面向对象化程序设计
结构化程序设计方法可以解决中小 规模的问题，解决较复杂的问题比 较困难，在此基础上产生了新的方 法—面向对象的程序设计方法。
面向对象程序设计的基本概念：
对象和类、封装性、继承性、多态 性
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继承性
继承性是子类自动共享父类数据结构和方法 的机制，这是类之间的一种关系。在定义 和实现一个类的时候，可以在一个已经存 在的类的基础之上来进行，把这个已经存 在的类所定义的内容作为自己的内容，并 加入若干新的内容。
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封装性
封装性（信息隐藏） 是保证软件部件具有优良的模块性的基础。面向 对象的类是封装良好的模块，类定义将其说明 （用户可见的外部接口）与实现（用户不可见的 内部实现）显式地分开，其内部实现按其具体定 义的作用域提供保护。
对象是封装的最基本单位。封装防止了程序相互依 赖性而带来的变动影响。面向对象的封装比传统 语言的封装更为清晰、更为有力。
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多态性
多态性(多形性) 多态性使指相同的操作或函数、过程可作 用于多种类型的对象上并获得不同的结果。 不同的对象，收到同一消息可以产生不同 的结果，这种现象称为多态性。 多态性允许每个对象以适合自身的方式去 响应共同的消息。 多态性增强了软件的灵活性和重用性。
else 输出“n是质数”；
END（算法结束） 2020/6/25
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2.程序设计
程序：是解决特定问题的指令序列。
程序设计语言：是描述计算机所执行的操作 的语言。
程序设计：是指使用程序语言产生程序的过 程。
程序设计所涉及的问题：不是简单的代码 编写过程。
程序设计的分类：结构化(解决简单问题—过程)和面向 对象(解决复杂问题—抽象)
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程序设计所涉及的问题
程序设计所涉及的问题：
–语言的选择； –设计风格； –算法； –逻辑结构；
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结构化程序设计
结构：structure，各个组成部分的搭配和排 列。
结构化程序设计：是进行以模块功能和处理
过程设计为主的详细设计的基本原则。
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算法的表示
算法的表示：
– 自然语言： – 流程图； – 算法描述语言：
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自然语言描述
例如：判断正整数n（n≥3）是不是质数。用算法描述语言描述其算法如下。
（1）输入n的值 （2）2 => i（i作除数） （3）n被i除得余数r （4）若r = 0，表示n能被i整除，则打印“n
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算法的定义
算法的定义： 算法：是对特定求解步骤地一种描述。 是指令的有限序列。
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算法的要满足的5个条件
算法的要满足的5个条件：
– 有穷性： – 确定性： – 输入： – 输出： – 可行性：
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算法描述语言
例如：判断正整数n（n≥3）是不是质数。用算法 描述语言描述其算法如下。
BEGIN（算法开始）
输入正整数n； i = 2； f = 1；
do{
r = n % i； if (r == 0) f = 0； i = i + 1； } while ( i <= n - 1 )； if ( f == 0 ) 输出“n不是质数”；
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算法的评价
算法的评价：
算法的时间复杂度—语句重复次数;T(n) 算法的空间复杂度—内存占用量;S(n) 算法的可读性—用于交流—便于理解
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算法的设计要求
算法设计的要求：
– 正确：首要条件；合法输入—正确结果 – 可读：便于阅读交流；算法—程序 – 健壮：满足各种情况； – 高效：效率要高—空间、时间
不是素数”，算法结束；否则执行（5） （5）i + 1 => i （6）若 i <= n-1，返回（3）；否则打印“n
是素数”，然后结束
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传统流程图表示法
例如：判断正整数n（n≥3）是不是质数。用算法描述语言描述其算法如下。
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DS=数据的逻辑结构+存储结构+数据的运 算 按某种逻辑关系组织起来的一批数据，按 一定的存储方式把它存储在计算机存储器 中，并在这些数据上定义了一个运算的集
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对象和类
对象:object，是人们要进行研究的任何事物， 从最简单的整数到复杂的飞机等均可看作 对象，它不仅能表示具体的事物，还能表 示抽象的规则、计划或事件。男女朋友； 行为或思考时作为目标的人或事。具有状 态、属性和行为。
类：是对象的定义；是对具有相同行为和属 性的对象的抽象和描述。
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3.数据结构
数据结构：
基本概念； 数据结构的分类
线性结构
数据结构 DS
非线性结构
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线性表 堆栈 队列 串 数组
树 二叉树 图
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基本概念
数据（Data）：是对客观事物的物 理符号表示。
数据项（Data Item） ：也称为字 段、域、属性。
0.用计算机解决问题的步骤
利用计算机解决一个问题时，一般情 况要经过如下步骤：
–抽象：数学化—模型化； –算法：列出求解步骤—步骤化； –编成：用计算机描述算法—代码化； –运行：编辑、调试和测试—实施。
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1.算法
算法的定义； 算法的要满足的条件； 算法的评价； 算法的设计要求； 算法的表示。