软件工程课件第六章

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根据程序要求，算法主要处理24小时数据。
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算法：统计污染物含量数据
BEGIN
1. 设置初值；
2. 处理24小时数据；
END
求精步骤1：设置初值。开始时一般不明确为哪些变量赋初值。
求精步骤2：计算结果是以小时为统计单位输出，它是重复执行24次的
1、以模块为对象，每个模块只有一个入口(通过模块名进 行调用)，唯一的出口指通过模块的返回语句返回到调用语 句的下一个语句(对函数是返回到调用的位置)。
2、以五种语句的控制结构为对象，每种控制结构，以其 语句标志的第一个语句为入口语句，以语句控制范围的下一 个语句为出口到的语句。
经典的结构程序设计：使用顺序、IF_THEN_ELSE型分支 结构、DO_WHILE型循环结构。
2、模块算法设计的自顶向下、逐步求精方法。
把模块解决问题的求解方案分解为若干步抽象的计算操作， 并用一种描述工具按控制结构把这些抽象的计算操作描述出来 。对算法包含的抽象计算操作又可进一步精细化，如此循序渐 进，每一次的求精，使抽象的计算操作得到更进一步精细，计 算操作越来越明确，逐步向程序形式靠近。如此下去，直到算 法中包含的主要计算操作都能用伪代码表达为止。
1972年，IBM公司的Mills进一步提出，程 序应该只有一个入口和一个出口。
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结构化程序设计
结构程序设计是按照一组能提高程序 的可读性和易维护性的规则而进行的程序 设计方法，目的是为了使程序具有一种合 理的结构，以使程序易理解和维护，便于 保证和验证程序的正确性。
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软件工程
（Software Engineering）
第六章 详细设计
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详细设计
根本目标:确定应该怎样Hale Waihona Puke Baidu体地实现所要求的目标，即对 目标系统的精确描述。
根本任务:为软件结构中的每个模块选择算法和块内数据 结构，并用选定的某种表达工具给出清晰的描述。
详细设计结果基本上决定了最终的程序代码的质量。 衡量程序的质量，不仅要看其逻辑上是否正确，性能是否 满足要求，更主要的是看其是否容易阅读和测试。 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。
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结构化程序设计的核心内容
2、三种基本结构的共同点是单入口、单出口。
单入口单出口的控制结构，使得程序的静态结构和 它的动态执行情况一致。这样，使得程序容易阅读和理 解，也容易保证程序的正确性。
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国家软件开发工程规范的规定
国家软件开发工程规范规定“程序单元必须只有唯一的 入口，唯一的出口”有两个不同的概念：
3、自顶向下的程序验证。
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结构化程序设计的核心内容
二、使用三种基本控制结构来构造程序 1、任何程序都由顺序、选择和重复三种基本控制结构构造。
顺序实现了任何算法规约中的核心处理步骤； 条件允许根据逻辑情况选择处理方式； 重复提供了循环。 这些逻辑元素是结构化程序设计的基础。 根据逐步求精的思想，可用三种方式对模块过程进行分解： ①用顺序方式对过程分解，确定各部分的执行顺序； ②用选择方式对过程分解，确定各部分的执行条件； ③用循环方式对过程分解，确定某个部分进行重复的开始和 结束的条件。 对处理过程仍然模糊的部分反复使用以上分解，直到所有细 节确定下来。
结构化程序设计追求的目标
可理解性：程序正确性证明的关键是可理解性。程序
正确性证明并非指从公理出发的形式推导，而是指任何一种 有足够说服力的证明（形式的或非形式的），其实是一种理 解。
易维护性：测试只能证明错误存在，而不能证明错误不
存在。因此测试后投入运行的软件很可能还有错误。在运行 阶段要不断发现并改正错误。此外，用户还会不断提出新的 要求，系统的操作系统也可能发生变化。故投入运行的软件 需要不断修改、扩充，即需要维护。软件的易维护性一般包 括易阅读、易发现和改正错误、易修改扩充等含义。
根据上面的讨论，需要命名的数据有：
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结构化程序设计的核心内容
一、自顶向下、逐步求精的设计方法。
1、软件结构设计的自顶向下、逐步求精的设计方法
把待开发的软件系统看作一个实体。首先把这个实体分解成 相互独立的几大功能，每个功能又可分解成逻辑上独立的子功 能，子功能又可再分解成更小的子功能。直到每个子功能都能 非常明确地用什么算法去实现为止。
循环结构。
局部数据结构设计：数据输入的方案选择：
1、处理前读入所有24小时数据，共1440个，需要大一个大的数组。
2、每次计算输入一个数据，这要保证对先前输入的数据不再使用。
3、每小时计算前，本小时所需数据一次输入。需要60个元素的数组。
数据结构还应考虑：计算结果是在全部计算完后输出，还是每小时结
束后输出。假定选取1小时计算完后输出。
扩展的结构程序设计：还允许使用DO_CASE型多分支结 构和DO_UNTIL型循环结构。
修正的结构程序设计：再允许使用BREAK(LEAVE)结构。
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逐步求精算法实例
空气污染物含量数据的统计处理程序
假定某工厂烟囱附近，在24小时中每分钟测量1次空气中
污染物含量。得到的数据以每100单位中所含污染物成分的值
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结构化程序设计
1965年最早由E.W.Dijkstra提出：“可以从 高级语言中取消goto语句，程序的质量与程序中 所包含的goto语句的数量成反比”。
1966年，Bohm和Jacopini证明了，只用“ 顺序”(Sequence)、“选择”(Condition Select) 和“循环”(Repetition)三种基本的控制结构就能 实现任何单入口单出口的程序。
给出。约定测量数据的正常值在1.00与9.00之间。
统计程序完成以下功能：
1、计算24小时内每小时平均污染物含量值。
2、记录每小时违章次数，污染物连续5次超过10.0为1次违
章。当一次违章分布在两相邻小时之间时间段上时，这次违
章记数在后一小时上。
3、按以下形式列出污染物含量统计表。
小时 每小时平均值 违章次数