第1章 程序设计基础与算法
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
使程序能够比较直接地反映问题域的 本来面目，软件开发人员能够利用人类认 识事物所采用的一般思维方法来进行软件 开发。
2.3.2面向对象方法的基本概念
——对象
一般意义上的对象：
是现实世界中一个实际存在的事物。
可以是有形的（比如一辆汽车），也可以是无形的 （比如一项计划）。 是构成世界的一个独立单位，具有： 对象有如下特性： 静态特征：可以用某种数据来描述(汽车颜色、载重量） ：有一个名字以区别于其它对象 动态特征：对象表现的行为或具有的功能（刹车、启动 ：有一个状态用来描述它的某些特征 ：有一组操作，每个操作决定了对象的 一种功能或行为 ：对象的操作分为两类：自身承受的操 作、施加于其它对象的操作
2.3.2 面向对象方法的基本概念 ——继承
继承关系：当一个类拥有另一个类的 所有数据和操作时，就称这两个类之 间存在着继承关系。 父类：被继承的已有类称为父类。 子类：继承了父类的所有数据和操作 的类就为子类。
小汽车 交通工具
汽车
卡车
旅行车
工具车
轿车
面包车
2.3.2 面向对象方法的基本概念—继承
第2章 程序设计基础与算法
程序设计方法发展的历程 面向过程的程序设计 面向过程的结构化程序设计 面向对象的程序设计
程序设计方法的发展历程 —面向过程的程序设计方法 设计语言：高级语言（过程式语言）（ Basic语言等） 程序构成：数据结构+算法 例 设a＝l，b＝2，用Basic编程计算c=a+b 程序目的：用于数学计算 dim a as integer, b as integer 主要工作：对解题过程进行详细描述，每一步的 a=1 操作用户要亲自编写 数据结构 b=2 部分 c=a+b 算法：解决问
2. 程序设计风格:
4）输入/输出 对输入数据要检查数据的合法性 交互式输入数据时应有必要的提示信息 应允许缺省值，提高输入数据的效率 若用户输入某些数据后可能产生严重后果，应给用户 输出必要的提示并要求用户确认（容错处理） 输入格式要简单，使得输入的步骤和操作尽可能简单 当程序设计语言对输入格式有严格要求时,应保持输入 格式与输入语句的一致性 输出数据的格式应清晰，美观；输出数据时要加上必 要的提示信息
每一种相对于老问题的新方法都要带来额外的开销。 图形用户界面的应用程序，很难用过程来描述和实 现，开发和维护也都很困难。
第2章 程序设计基础与算法
面向对象的程序设计
2.3 面向对象的程序设计
思想: 主张从客观世界固有的事物(对象)出发来构 造系统，提倡用人类在现实生活中常用的思维方 法来认识、理解和描述客观事物。 对象=数据结构+算法
第2章 程序设计基础与算法
2.3 面向对象的程序设计
例：在VB中的工具箱中包含VB中的控件类：如 文本框类，命令按钮类等。
设计系统时，用系统提供的类进行系统中 对象的布局及对象属性和行为的设置，通过对 象间的发送消息完成复杂系统的设计。
第2章 程序设计基础与算法
2.3 面向对象的程序设计
优点：
第2章 程序设计基础与算法
Fra Baidu bibliotek
2.1 程序设计方法与风格P8
1. 程序与程序设计方法 程序是具有特定功能的可执行的指 令的集合，计算机能够存储并执行各种 程序，来完成不同的任务。 程序设计方法是指在设计程序过程 中所采取的系统的研究观点和方法。
程序设计方法分类 面向过程的结构化程序设计（如c） 面向对象的程序设计 （如VB、c++)
第2章 程序设计基础与算法 2.3.2 面向对象方法的基本概念-类与实例
举例:
(1)Integer是一个整数类,任何整数都是整数类 的对象。123是Integer的一个实例。 (2) 三个不同对象(三个圆)，同一类事物，用 Circle类定义。 相同属性: 圆心、圆的颜色、圆的半径 相同操作: 显示、放大、缩小及移动位置等。
2.1 程序设计方法与风格
2. 程序设计风格: 3）语句的结构
一行内只写一个语句 数据结构要有利于程序的简化,程序要模块化 程序编写要做到清晰第一,效率第二
尽量使用库函数
避免不必要的转移,避免采用复杂的条件语句 不要修补不好的程序,要重新编写
第2章 程序设计基础与算法
2.1 程序设计方法与风格
优点：
有效地将一个较复杂的程序系统设计任
务分解成许多易于控制和处理的子任务，便
于开发和维护。
程序设计方法的发展历程 —面向过程的结构化程序设计方法
缺点：可重用性差、数据安全性差、难以开 发大型软件和图形界面的应用软件 把数据和处理数据的过程分离为相互独立的实体。 当数据结构改变时，所有相关的处理过程都要进行 相应的修改。
一个复杂系统的组成是通过相对稳定的各类 中的实例经过不同的组合而构成的。
2.3.2 面向对象方法的基本概念
—封装 封装是抽象的一种具体体现，把一组数据 和与其有关的操作集合组装在一起，形成一 个能动的实体。 封装目的是增强安全性和简化操作。 使用者不必了解具体的实现细节，而 只需要通过外部接口来使用类的成员。 如：生活中的封装实体——集成电路 面向对象中的封装实体——对象
2.3.2 面向对象方法的基本概念—类
类之间的关系通常有：
一般与特殊：某个类实例同时是另一个类的对象， 如动物类与人类，鸟类与丹顶鹤类 ） 整体与局部： 一个实体的物理构成，空间上的包容及组织 机构等。 关联： 两个类的对象实例之间具有某种依赖关系， 如某人为某个公司工作，教师指导学生论文，某 人拥有汽车。
行为：用来描述对象动态特征的操作序列。
2.3.2 面向对象方法的基本概念——类
分类——人类通常的思维方法 分类所依据的原则——抽象 忽略事物的非本质特征，只注意那些与当前目标 有关的本质特征，从而找出事物的共性，把具有 共同性质的事物划分为一类，得出一个抽象的概 念。 例如，石头、树木、汽车、房屋等都是人们 在长期的生产和生活实践中抽象出的概念。 类与对象的关系： 犹如模具与铸件之间的关系，即一般与特殊 如计算机是一个类，包括主机、键盘、显示器， 的关系，一个属于某类的对象称为该类的一个实 而张三的计算机是一个实例： 例。 奔腾Ⅳ，美国标准101键盘，液晶显示器
第2章 程序设计基础与算法
本章主要内容 2.1 程序设计方法与风格 2.2 结构化程序设计 2.3 面向对象的程序设计 程序设计基础等级考试大纲要求 1. 程序设计方法与风格。 2. 结构化程序设计。 3. 面向对象的程序设计方法，对象，方法， 属性及继承与多态性。 参考书： 程序设计基础：石峰编著 2003.11 面向对象程序设计基础 赵雷 朱晓旭 2003.6
题的操作步骤
缺点：对于庞大、复杂的程序难以开发和维护
程序设计方法的发展历程 —面向过程的结构化程序设计方法 结构化程序设计的基本结构
A B 真 A 假 B P 假
真
A P
当型循环
A 假
顺序结构
选择结构
P
真
直到型循环
程序设计方法的发展历程 —面向过程的结构化程序设计方法 结构化程序设计的原则 自顶向下: 先总体,后细节,先全局,后局部 逐步求精: 对复杂问题,应设计一些子目标 做过渡,逐步细化。 模块化: 采用模块分解与功能抽象 限制使用goto语句
第2章 程序设计基础与算法
2.1 程序设计方法与风格
2. 程序设计风格:
编写程序时所表现出的特点、习惯和逻辑思路
主导的程序设计风格（考点） 清晰第一 效率第二
形成良好的程序设计风格，应考虑以下因素： 1）源程序的文档化 2）数据说明方法 3）语句的结构 4）输入和输出
第2章 程序设计基础与算法
2.1 程序设计方法与风格p8
2. 程序设计风格:
序言性注释: 一般位于程序的 1）源程序的文档化 符号名的命名: 开头部分，它包括程 既要符合语法,又要有实际含义 ,以便理解程序功能。 序标题、程序功能说 视觉组织: 明、主要算法 、接口 在程序中利用空格、空行、 说明、程序位置、开 缩进技巧使程序层次 清晰。 发简历、程序设计者 、 正确的程序注释: 复审者、复审日期及 序言性注释和功能性注释 修改日期等. 功能性注释: 一般嵌在源程序 体中,用于描述其后的 语句或程序的主要功 能.
2.3.2 面向对象方法的基本概念—类
面向对象方法中的"类"
具有相同属性和行为的一组对象的集合，如VB中的 窗体类、文本框类等。 为属于该类的全部对象提供了抽象的描述，包括数 据抽象（即属性抽象）和代码抽象（即行为抽象） 两个主要部分。 如： 窗体属性描述：Name、Left,Top, Forecolor等 窗体行为描述： 移动（move)、显示(show)、隐藏(hide) 等。
第2章 程序设计基础与算法
2.1 程序设计方法与风格
2. 程序设计风格:
2）数据说明方法:见名知义
数据说明的次序规范化
各种不同种类的数据说明的次序，最好固定下 来，易于查找数据属性。
说明语句中变量安排有序化
一个语句中需要声明多个变量，应按字 母顺序排列。 使用注释来说明复杂数据的结构
第2章 程序设计基础与算法
数据结构
算法
程序=对象+对象+.....
对象是一个 包含数据结 构与算法的 集合
以人为本 好方便啊
第2章 程序设计基础与算法
2.3 面向对象的程序设计
面向对象的程序设计 对象=数据结构+算法 程序=对象+对象+..... 特点： 是高级语言，具有结构化程序设计特点。 将客观事物看作具有属性和行为的对象。 不再将问题分解为过程，而是将问题分解为对 象，一个复杂对象由若干个简单对象构成。 通过抽象找出同一类对象的共同属性和行为， 形成类。 通过消息实现对象之间的联系，构造复杂系统。 通过类的继承与多态实现代码重用（***）
2.3.2 面向对象方法的基本概念——继承
定义：保持已有类的特性而构造新类的过程称为继承 特殊类的对象拥有其一般类的全部属性与服 务，称作特殊类对一般类的继承。 例如：如汽车与小汽车；丹顶鹤与鸟类。 继承作用： 在原有事物的基础上，研究与之相关的其它事物，可以 避免重复劳动，接近人的思维方式。 对于软件复用有着重要意义，是面向对象技术能够提高 软件开发效率的重要原因之一。
雇员
兼职技术人员
管理人员
销售人员
销售经理
单继承：一个类只有一个父类
多继承：一个类允许有多个继承
2.3.2 面向对象方法的基本概念
—派生 在已有类的基础 上新增自己的特 性而产生新类的 过程称为派生。 派生出的新类称 为派生类。
动物
猴子
猫
鸟
狮子
虎
猎豹
继承与派生的目的
继承的目的：实现代码重用。
派生的目的：当新的问题出现，原有
程序无法解决（或不能完全解决）时，
需要对原有程序进行改造。
2.3.2 面向对象方法的基本概念 ---消息
消息是对象之间建立联系的通信机制。提 供服务的对象负责消息协议的格式和消息 的接收，请求服务的对象提供输入信息， 获取应答消息内容。 消息的使用类似于函数调用。
程序设计方法的发展历程 —面向过程的结构化程序设计方法 结构化程序结构特点
1. 按功能划分为若干个 基本模块，形成一个树状结 构。 2. 各模块间的关系尽可能 简单，功能上相对独立；每 一模块内部均是由顺序、选 择和循环三种基本结构组成。 3. 其模块化实现的具体方 法是使用子程序（或过程）。
程序设计方法的发展历程 —面向过程的结构化程序设计方法
<例 > 有一个人名字叫胡哥，性别男，身高1.80m，体重 68kg，可以修电器，可以教计算机课，描述该对象 如下：
–对象的静态特征： •性别：男 •身高：1.80m •体重：68kg –对象的动态特征： •回答身高 •回答体重 •回答性别 •修理电器 •教计算机课
2.3.2 面向对象方法的基本概念——对象
面向对象方法中的对象：
是系统中用来描述客观事物的一个实体，它是用来构 成系统的一个基本单位。对象由一组属性和一组行为 构成。
属性：用来描述对象静态特征的数据项。
如：VB中对象有窗体、控件。 窗体属性：Left,Top,Width,Height,Forecolor等 窗体行为：移动、显示、隐藏和卸载等。
2.3.2面向对象方法的基本概念
——对象
一般意义上的对象：
是现实世界中一个实际存在的事物。
可以是有形的（比如一辆汽车），也可以是无形的 （比如一项计划）。 是构成世界的一个独立单位，具有： 对象有如下特性： 静态特征：可以用某种数据来描述(汽车颜色、载重量） ：有一个名字以区别于其它对象 动态特征：对象表现的行为或具有的功能（刹车、启动 ：有一个状态用来描述它的某些特征 ：有一组操作，每个操作决定了对象的 一种功能或行为 ：对象的操作分为两类：自身承受的操 作、施加于其它对象的操作
2.3.2 面向对象方法的基本概念 ——继承
继承关系：当一个类拥有另一个类的 所有数据和操作时，就称这两个类之 间存在着继承关系。 父类：被继承的已有类称为父类。 子类：继承了父类的所有数据和操作 的类就为子类。
小汽车 交通工具
汽车
卡车
旅行车
工具车
轿车
面包车
2.3.2 面向对象方法的基本概念—继承
第2章 程序设计基础与算法
程序设计方法发展的历程 面向过程的程序设计 面向过程的结构化程序设计 面向对象的程序设计
程序设计方法的发展历程 —面向过程的程序设计方法 设计语言：高级语言（过程式语言）（ Basic语言等） 程序构成：数据结构+算法 例 设a＝l，b＝2，用Basic编程计算c=a+b 程序目的：用于数学计算 dim a as integer, b as integer 主要工作：对解题过程进行详细描述，每一步的 a=1 操作用户要亲自编写 数据结构 b=2 部分 c=a+b 算法：解决问
2. 程序设计风格:
4）输入/输出 对输入数据要检查数据的合法性 交互式输入数据时应有必要的提示信息 应允许缺省值，提高输入数据的效率 若用户输入某些数据后可能产生严重后果，应给用户 输出必要的提示并要求用户确认（容错处理） 输入格式要简单，使得输入的步骤和操作尽可能简单 当程序设计语言对输入格式有严格要求时,应保持输入 格式与输入语句的一致性 输出数据的格式应清晰，美观；输出数据时要加上必 要的提示信息
每一种相对于老问题的新方法都要带来额外的开销。 图形用户界面的应用程序，很难用过程来描述和实 现，开发和维护也都很困难。
第2章 程序设计基础与算法
面向对象的程序设计
2.3 面向对象的程序设计
思想: 主张从客观世界固有的事物(对象)出发来构 造系统，提倡用人类在现实生活中常用的思维方 法来认识、理解和描述客观事物。 对象=数据结构+算法
第2章 程序设计基础与算法
2.3 面向对象的程序设计
例：在VB中的工具箱中包含VB中的控件类：如 文本框类，命令按钮类等。
设计系统时，用系统提供的类进行系统中 对象的布局及对象属性和行为的设置，通过对 象间的发送消息完成复杂系统的设计。
第2章 程序设计基础与算法
2.3 面向对象的程序设计
优点：
第2章 程序设计基础与算法
Fra Baidu bibliotek
2.1 程序设计方法与风格P8
1. 程序与程序设计方法 程序是具有特定功能的可执行的指 令的集合，计算机能够存储并执行各种 程序，来完成不同的任务。 程序设计方法是指在设计程序过程 中所采取的系统的研究观点和方法。
程序设计方法分类 面向过程的结构化程序设计（如c） 面向对象的程序设计 （如VB、c++)
第2章 程序设计基础与算法 2.3.2 面向对象方法的基本概念-类与实例
举例:
(1)Integer是一个整数类,任何整数都是整数类 的对象。123是Integer的一个实例。 (2) 三个不同对象(三个圆)，同一类事物，用 Circle类定义。 相同属性: 圆心、圆的颜色、圆的半径 相同操作: 显示、放大、缩小及移动位置等。
2.1 程序设计方法与风格
2. 程序设计风格: 3）语句的结构
一行内只写一个语句 数据结构要有利于程序的简化,程序要模块化 程序编写要做到清晰第一,效率第二
尽量使用库函数
避免不必要的转移,避免采用复杂的条件语句 不要修补不好的程序,要重新编写
第2章 程序设计基础与算法
2.1 程序设计方法与风格
优点：
有效地将一个较复杂的程序系统设计任
务分解成许多易于控制和处理的子任务，便
于开发和维护。
程序设计方法的发展历程 —面向过程的结构化程序设计方法
缺点：可重用性差、数据安全性差、难以开 发大型软件和图形界面的应用软件 把数据和处理数据的过程分离为相互独立的实体。 当数据结构改变时，所有相关的处理过程都要进行 相应的修改。
一个复杂系统的组成是通过相对稳定的各类 中的实例经过不同的组合而构成的。
2.3.2 面向对象方法的基本概念
—封装 封装是抽象的一种具体体现，把一组数据 和与其有关的操作集合组装在一起，形成一 个能动的实体。 封装目的是增强安全性和简化操作。 使用者不必了解具体的实现细节，而 只需要通过外部接口来使用类的成员。 如：生活中的封装实体——集成电路 面向对象中的封装实体——对象
2.3.2 面向对象方法的基本概念—类
类之间的关系通常有：
一般与特殊：某个类实例同时是另一个类的对象， 如动物类与人类，鸟类与丹顶鹤类 ） 整体与局部： 一个实体的物理构成，空间上的包容及组织 机构等。 关联： 两个类的对象实例之间具有某种依赖关系， 如某人为某个公司工作，教师指导学生论文，某 人拥有汽车。
行为：用来描述对象动态特征的操作序列。
2.3.2 面向对象方法的基本概念——类
分类——人类通常的思维方法 分类所依据的原则——抽象 忽略事物的非本质特征，只注意那些与当前目标 有关的本质特征，从而找出事物的共性，把具有 共同性质的事物划分为一类，得出一个抽象的概 念。 例如，石头、树木、汽车、房屋等都是人们 在长期的生产和生活实践中抽象出的概念。 类与对象的关系： 犹如模具与铸件之间的关系，即一般与特殊 如计算机是一个类，包括主机、键盘、显示器， 的关系，一个属于某类的对象称为该类的一个实 而张三的计算机是一个实例： 例。 奔腾Ⅳ，美国标准101键盘，液晶显示器
第2章 程序设计基础与算法
本章主要内容 2.1 程序设计方法与风格 2.2 结构化程序设计 2.3 面向对象的程序设计 程序设计基础等级考试大纲要求 1. 程序设计方法与风格。 2. 结构化程序设计。 3. 面向对象的程序设计方法，对象，方法， 属性及继承与多态性。 参考书： 程序设计基础：石峰编著 2003.11 面向对象程序设计基础 赵雷 朱晓旭 2003.6
题的操作步骤
缺点：对于庞大、复杂的程序难以开发和维护
程序设计方法的发展历程 —面向过程的结构化程序设计方法 结构化程序设计的基本结构
A B 真 A 假 B P 假
真
A P
当型循环
A 假
顺序结构
选择结构
P
真
直到型循环
程序设计方法的发展历程 —面向过程的结构化程序设计方法 结构化程序设计的原则 自顶向下: 先总体,后细节,先全局,后局部 逐步求精: 对复杂问题,应设计一些子目标 做过渡,逐步细化。 模块化: 采用模块分解与功能抽象 限制使用goto语句
第2章 程序设计基础与算法
2.1 程序设计方法与风格
2. 程序设计风格:
编写程序时所表现出的特点、习惯和逻辑思路
主导的程序设计风格（考点） 清晰第一 效率第二
形成良好的程序设计风格，应考虑以下因素： 1）源程序的文档化 2）数据说明方法 3）语句的结构 4）输入和输出
第2章 程序设计基础与算法
2.1 程序设计方法与风格p8
2. 程序设计风格:
序言性注释: 一般位于程序的 1）源程序的文档化 符号名的命名: 开头部分，它包括程 既要符合语法,又要有实际含义 ,以便理解程序功能。 序标题、程序功能说 视觉组织: 明、主要算法 、接口 在程序中利用空格、空行、 说明、程序位置、开 缩进技巧使程序层次 清晰。 发简历、程序设计者 、 正确的程序注释: 复审者、复审日期及 序言性注释和功能性注释 修改日期等. 功能性注释: 一般嵌在源程序 体中,用于描述其后的 语句或程序的主要功 能.
2.3.2 面向对象方法的基本概念—类
面向对象方法中的"类"
具有相同属性和行为的一组对象的集合，如VB中的 窗体类、文本框类等。 为属于该类的全部对象提供了抽象的描述，包括数 据抽象（即属性抽象）和代码抽象（即行为抽象） 两个主要部分。 如： 窗体属性描述：Name、Left,Top, Forecolor等 窗体行为描述： 移动（move)、显示(show)、隐藏(hide) 等。
第2章 程序设计基础与算法
2.1 程序设计方法与风格
2. 程序设计风格:
2）数据说明方法:见名知义
数据说明的次序规范化
各种不同种类的数据说明的次序，最好固定下 来，易于查找数据属性。
说明语句中变量安排有序化
一个语句中需要声明多个变量，应按字 母顺序排列。 使用注释来说明复杂数据的结构
第2章 程序设计基础与算法
数据结构
算法
程序=对象+对象+.....
对象是一个 包含数据结 构与算法的 集合
以人为本 好方便啊
第2章 程序设计基础与算法
2.3 面向对象的程序设计
面向对象的程序设计 对象=数据结构+算法 程序=对象+对象+..... 特点： 是高级语言，具有结构化程序设计特点。 将客观事物看作具有属性和行为的对象。 不再将问题分解为过程，而是将问题分解为对 象，一个复杂对象由若干个简单对象构成。 通过抽象找出同一类对象的共同属性和行为， 形成类。 通过消息实现对象之间的联系，构造复杂系统。 通过类的继承与多态实现代码重用（***）
2.3.2 面向对象方法的基本概念——继承
定义：保持已有类的特性而构造新类的过程称为继承 特殊类的对象拥有其一般类的全部属性与服 务，称作特殊类对一般类的继承。 例如：如汽车与小汽车；丹顶鹤与鸟类。 继承作用： 在原有事物的基础上，研究与之相关的其它事物，可以 避免重复劳动，接近人的思维方式。 对于软件复用有着重要意义，是面向对象技术能够提高 软件开发效率的重要原因之一。
雇员
兼职技术人员
管理人员
销售人员
销售经理
单继承：一个类只有一个父类
多继承：一个类允许有多个继承
2.3.2 面向对象方法的基本概念
—派生 在已有类的基础 上新增自己的特 性而产生新类的 过程称为派生。 派生出的新类称 为派生类。
动物
猴子
猫
鸟
狮子
虎
猎豹
继承与派生的目的
继承的目的：实现代码重用。
派生的目的：当新的问题出现，原有
程序无法解决（或不能完全解决）时，
需要对原有程序进行改造。
2.3.2 面向对象方法的基本概念 ---消息
消息是对象之间建立联系的通信机制。提 供服务的对象负责消息协议的格式和消息 的接收，请求服务的对象提供输入信息， 获取应答消息内容。 消息的使用类似于函数调用。
程序设计方法的发展历程 —面向过程的结构化程序设计方法 结构化程序结构特点
1. 按功能划分为若干个 基本模块，形成一个树状结 构。 2. 各模块间的关系尽可能 简单，功能上相对独立；每 一模块内部均是由顺序、选 择和循环三种基本结构组成。 3. 其模块化实现的具体方 法是使用子程序（或过程）。
程序设计方法的发展历程 —面向过程的结构化程序设计方法
<例 > 有一个人名字叫胡哥，性别男，身高1.80m，体重 68kg，可以修电器，可以教计算机课，描述该对象 如下：
–对象的静态特征： •性别：男 •身高：1.80m •体重：68kg –对象的动态特征： •回答身高 •回答体重 •回答性别 •修理电器 •教计算机课
2.3.2 面向对象方法的基本概念——对象
面向对象方法中的对象：
是系统中用来描述客观事物的一个实体，它是用来构 成系统的一个基本单位。对象由一组属性和一组行为 构成。
属性：用来描述对象静态特征的数据项。
如：VB中对象有窗体、控件。 窗体属性：Left,Top,Width,Height,Forecolor等 窗体行为：移动、显示、隐藏和卸载等。