基于拓扑结构的程序复杂性度量研究

基 于程序 规模 的复 杂 性度 量 法 依 据程 序 规 模 大小来衡 量 程 序 复 杂性 ． 型 方 法 是 代 码 行 度 量 典 法． 它是 在 程 序 编 制 完 成 后 统 计 程 序 源 代 码 的行
Hale Waihona Puke Baidu
的一种度量． 降低程序复杂性 ， 可提高软件的简单
性 和可 理解性 ， 减少 开 发费用 ， 缩短 开发 周期 ， 减少
式如 下 Ｖ Ｇ）＝ — ｐ （ ｍ ＋ ．
程 序量 ： Ｎ×ｌ ２ ， Ｖ＝ ｏ ｎ ｇ
程序 量 比率 ： ＝（／ ， ２ｎ ）×（２Ｎ ） Ｊ ｒ／ ２ ， ｔ 程 序 员 的 工 作 量 ：Ｅ ＝日 ×ｌ ２ ｏ ｎ×［ ／ ２× ｇ 凡（
ｎ） ， ２ ］ 程序 的潜 在错 误 ： Ｂ＝Ｎ× ｏ ２／ ０ ０ ｌｇｎ ３ ０ ．
个数 统计 法 两种 快速 、 直观 、 简便 的计 算方 法 ， 并提 出路 径 复杂 度 算 法 ， 由此 定 义判 定树 类 拓 扑 结
构程序 以路 径数 即分 支数作 为程序 复 杂度 ， 同时提 出 了降低 复 杂度 的程序 设 计 方 法 ， 实例进 行 以 对 比验 证 ， 实践证 明该 方法 简单 、 可行 、 有效． 关键词： Ｃｂ； Ｍｃ ａ ｅ 结构复 杂性 ； 序 复杂性 度量 ； 程 软件 度量 中 图分 类号 ：Ｐ ｌ Ｔ ３１ 文献标 志码 ： Ａ
第 １ ９卷 第 １ 期 ２１ ０ ２年 ２月
文 章 编 号 ：０ ９— ２ ９ ２ １ ） １～ ０ ０— ５ １０ ２ ６ （０ ２ Ｏ ０ ３ ０
兰州工业 高等专科学校学报
Ｊｕｎ ｌｏ ａ ｚｏ ｏｙｅ ｈ ｉ ｏｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＬ ｎ ｈ ｕ Ｐ ｌｔｃ ｎｃＣ ｌ ｅ ｅ
第 １ 期
吕林 霞 ： 基于拓扑结构的程序复杂性度量研究
・３ １・
实际 的 Ｈ ｌ ｅｄ长度 ： Ｎ１ Ⅳ ， ａｔ ｓａ Ⅳ＝ ＋ ２
度量 ， 它以程序图中环路的个数作为复杂度来度量 程序复杂性． 这种 方法需要先画出程序流程图， 再
导 出程 序 图 ， 造 一 个强 连 通 图 Ｇ， 据 图 论 中强 构 根 连通 图环 的定理 计算 出环 的个数 ， 环个 数 的计算 公
１７ ９ ０年 Ｈ ｌ ｅｄ提 出的科学 度量 法 ， Ｈ ｌｅｄ度 ａｔ ｓａ 即 ａｓ ａ ｔ 量法 ． 以实验科 学 为 基 础 ， 学确 定 了软 件 开发 它 科
量 方法 的研 究 ． 传 统 Ｍｃ ａｅ复 杂 性 度 量 法 ， 对 Ｃｂ 提
出 了封 闭 区域个 数 统计 法 和 判 定 结点 个 数 统计 法
０ 引言
程 序复 杂性 主要 指软件模 块 内程序 的复 杂性 ． 它 直接 关联 到软件 开发 费用 的多少 、 开发 周期 的长
方法简单、 有效－ 可行、 １ 程 序 复 杂性 度 量
１ １ 基 于程序 规模 的复 杂性 度量 ．
短和软件内部潜藏错误的多少 ， 也是软件可理解性
度 量 Ｊ本文 是 对 基 于拓 扑 结 构 的 程 序 复 杂 性 度 ．
数． 这种方法 由于代码行没有公认明确 的定义 ， 没
有 考虑程 序拓 扑 结 构 的复 杂 性 等 ， 以虽 然 简 单 ， 所 但 很粗 糙 ． １ ２ 基 于程序 数据 流 的复杂 性度量 ．
基 于程 序数 据 流 的程 序 复 杂性 度 量 法 分 析程 序 内部 数据 流 的构 成 ， 程序 流 进 行 分析 提 取 ， 对 计 算 出一些关 键值作 为程 序复 杂性度 量 ． 最典 型 的是
其 中 ｎ 表 示程 序 中不 同 运算 符 的个 数 ， 表 ：
其 中 Ｖ Ｇ 表示 图 Ｇ 中环 的个 数 ， （） ｍ是 边 数 ， 是结 点数 ， 强 连 通分 量 的个 数 ． 于 结 构 化 程 Ｐ是 对 序 以上公 式可 简化 成
（ Ｇ）＝ｍ —ｎ＋１ ．
示不 同运算对象的个数； Ｎ 表示实际出现 的运算
两种快速 、 直观、 简便 的计算方法 ， 针对 Ｍ Ｃｂ 复 ｃ ａｅ
杂性度 量法 的不 足 ， 出 了路径 复 杂 度算 法 ， 提 由此 定义 判定树 类拓 扑 结 构 程序 以分 支 数作 为 程 序 复
中 的一 些定 量规律 ， 用 以下一组 基本 度量值 作 为 采 程序 复杂性 度量 ．
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ １１ ．１ Ｆｅ ２ ２ ｌ ｂ． ０１
基 于 拓 扑 结 构 的 程 序 复 杂 性 度 量 研 究
吕林 霞
（ 兰州工业高等专科学校 软件工程系 ， 甘肃 兰州 ７０５ ） ３０ ０
摘 要 ： 于程序拓 扑 结构 ， 基 分析传 统 Ｍｃ ａ ｅ复杂性 度 量 法 ， 出封 闭 区域 个数 统计 法和判 定 结 点 Ｃｂ 提
词汇 表 ： ＝ １ ２ ｎ＋ ， 预 测 的 Ｈ ｌ ｅｄ长 度 ： ＝ｎ ×ｌｇ／ ＋ｎ ａｔ ｓａ Ｈ １ ｏ２ １ ２× ２
ｌｇ ｎ ｏ ， ，，
杂度 ， 并对判定树类拓扑结构程序提出了降低复杂
度 的程序设 计 方法 ， 以实 例 进行 对 比验 证 ， 明该 证
收 稿 日期 ：０ １１—４ ２ １ —０１ 基 金 项 目 ： 肃 省 科 技 支 撑 项 目（ ７ ８ Ｋ Ａ ５ ） 甘 ００ Ｇ Ｃ ０ ０ 作者简介： 吕林霞 （９ ４）， ， 西岐 山人 ， １６ 一 女 陕 副教授
内部潜 藏 的 错 误 … ． 量 程 序 复 杂 性 的 目的是 评 度 价 软件 的设计 合 理 性 、 构化 程 度 和 模块 复 杂 度 ， 结 以提高 软件 的稳 定 性 、 壮性 和可 维 护性 ， 整体 健 从 上 提 高软件 产 品的质 量． 程 序复 杂性 度量 通常基 于 ３个 角度 进行 ： 于 基 规 模 的度量 、 于拓扑 结构 的度量 和基 于数据 流 的 基