第5章計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)第9講

1、23:401第第4章章 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)(回顧回顧) 4.1 軟件概述軟件概述4.2 操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)概述4.3 操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的功能4.4 常見操作系統(tǒng)常見操作系統(tǒng)4.5 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件23:402第第 5 章章 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)(第第8、9講講)講授講授23:403第第 5 章章 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā) 5.1 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5.2 程序設(shè)計(jì)的基本概念程序設(shè)計(jì)的基本概念5.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)5.4 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)5.5 軟件工程軟件工程5.6 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述23:4045.1 算法與數(shù)據(jù)

2、結(jié)構(gòu)算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法算法與與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)程序的兩個(gè)是計(jì)算機(jī)程序的兩個(gè)最基最基本的概念本的概念。瑞士著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家。瑞士著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家尼可尼可萊沃思萊沃思在在1976年曾提出年曾提出算法算法與與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二者的二者的關(guān)系關(guān)系： 算法算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序程序準(zhǔn)確地說(shuō)，一個(gè)程序規(guī)定了某個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地說(shuō)，一個(gè)程序規(guī)定了某個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的一個(gè)算法。上的一個(gè)算法。23:4055.1.1 算法的基本概念算法的基本概念v“算法算法(algorithms)”是什么？是什么？韋氏新世界詞典將韋氏新世界詞典將“算法算法”定義為：定義為：解決某種問(wèn)題的任何專門的方法解決某種問(wèn)題的任何專

3、門的方法。如如公元前公元前300年歐幾里得在其著作年歐幾里得在其著作幾何原本幾何原本中中關(guān)于求兩個(gè)數(shù)的最關(guān)于求兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)的輾轉(zhuǎn)相除法大公約數(shù)的輾轉(zhuǎn)相除法就是著名的就是著名的歐幾里德算法歐幾里德算法。23:406歐幾里德算法歐幾里德算法v 給定兩個(gè)正整數(shù)給定兩個(gè)正整數(shù)m和和n求它們的求它們的最大公最大公因子因子(即能同時(shí)整除即能同時(shí)整除m 和和n 的最大正整的最大正整數(shù)數(shù))步驟：步驟：23:407 漢諾塔問(wèn)題漢諾塔問(wèn)題1. 每次只能移動(dòng)一個(gè)盤子每次只能移動(dòng)一個(gè)盤子2. 只能在三根柱子上移動(dòng)，不能放在其他地只能在三根柱子上移動(dòng)，不能放在其他地方方3. 移動(dòng)時(shí)必須始終保持移動(dòng)時(shí)必須始終保持大

4、盤大盤在在下下，小盤小盤在在上上23:4085.1.1 算法的基本概念算法的基本概念v著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家克努特克努特把算法的把算法的性質(zhì)性質(zhì)歸納歸納為為23:409v自然語(yǔ)言自然語(yǔ)言是人們?nèi)粘Ｋ玫恼Z(yǔ)言，如英是人們?nèi)粘Ｋ玫恼Z(yǔ)言，如英語(yǔ)、漢語(yǔ)等語(yǔ)、漢語(yǔ)等5.1.2 算法的表示算法的表示-自然語(yǔ)言自然語(yǔ)言23:4010v流程圖流程圖是采用一些的是采用一些的圖框符號(hào)圖框符號(hào)來(lái)來(lái)描述算描述算法法的邏輯結(jié)構(gòu)，每個(gè)圖框符號(hào)表示不同的邏輯結(jié)構(gòu)，每個(gè)圖框符號(hào)表示不同性質(zhì)的操作。性質(zhì)的操作。ansi在在上世紀(jì)上世紀(jì)60年代頒年代頒布流程圖的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定用來(lái)表示程序中布流程圖的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定用來(lái)表示程序

5、中各種操作的流程圖符號(hào)。各種操作的流程圖符號(hào)。5.1.2 算法的表示算法的表示-流程圖流程圖23:40115.1.2 算法的表示算法的表示v例例3.2 求求5!步驟步驟1: 令令p1步驟步驟2: 令令i2步驟步驟3: 使使pxi，成績(jī)依然存，成績(jī)依然存入入p中，可表示為中，可表示為ppxi步驟步驟4: 使使i的值加的值加1，可表示，可表示為為ii1步驟步驟5: 如果如果i5，則返回步，則返回步驟驟3的位置，從步驟的位置，從步驟3開始開始再次執(zhí)行本算法。再次執(zhí)行本算法。 如果如果i5，則算法結(jié)束。，則算法結(jié)束。v流程圖流程圖23:4012v偽代碼偽代碼是一種是一種非正式非正式的語(yǔ)言，它是的語(yǔ)言，

6、它是用用介于自然語(yǔ)言介于自然語(yǔ)言和和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言之間計(jì)算機(jī)語(yǔ)言之間的的文字文字和和符號(hào)符號(hào)來(lái)來(lái)描述算法描述算法5.1.2 算法的表示算法的表示偽代碼偽代碼23:40135.1.2 算法的表示算法的表示v用偽代碼表示例用偽代碼表示例3.2 求求5!的算法的算法begin 置置 p的初值為的初值為1置置 i 的初值為的初值為2while i 5 p p x ii i + 1endwhile打印打印p的值的值end23:40145.1.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念v數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：是描述客觀事物的數(shù)字、字符及：是描述客觀事物的數(shù)字、字符及所有能輸入到計(jì)算機(jī)中并被所有能輸入到計(jì)算機(jī)中并被計(jì)算機(jī)程序

7、計(jì)算機(jī)程序處理處理的的符號(hào)符號(hào)的的集合集合。v數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素：組成數(shù)據(jù)的：組成數(shù)據(jù)的基本單位基本單位稱為數(shù)稱為數(shù)據(jù)元素。通常將數(shù)據(jù)元素作為一個(gè)據(jù)元素。通常將數(shù)據(jù)元素作為一個(gè)整體整體進(jìn)行進(jìn)行處理處理。數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素由由若干若干個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)組組成，稱成，稱數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素為為記錄記錄。數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的是數(shù)據(jù)的不可分割不可分割的最小單位。最的最小單位。最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)元素僅含有一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)元素僅含有一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。23:40155.1.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念v數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是是指數(shù)據(jù)之間指數(shù)據(jù)之間的的相互關(guān)系相互關(guān)系，即數(shù)據(jù)的即數(shù)據(jù)的組織形式。組織形式。v數(shù)據(jù)結(jié)

8、構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究?jī)?nèi)容的研究?jī)?nèi)容：程序設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)所程序設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)所操作的對(duì)象操作的對(duì)象及相互間及相互間的的關(guān)系關(guān)系和和運(yùn)算運(yùn)算，即，即數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的邏輯邏輯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、存、存儲(chǔ)儲(chǔ)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)以及以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算。運(yùn)算。v數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)元素之間的邏是指數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系。輯關(guān)系。邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)有：有：線性結(jié)構(gòu)線性結(jié)構(gòu)、樹形樹形結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和和圖狀結(jié)構(gòu)圖狀結(jié)構(gòu)（或稱（或稱網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）。）。23:40165.1.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念v數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是是指數(shù)據(jù)指數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的在存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)方式。23:4017數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基

9、本運(yùn)算（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本運(yùn)算（操作操作） 建立建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 撤消撤消數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 插入插入數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素。在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)。在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，在指定位置上增添一個(gè)新的元素。構(gòu)中，在指定位置上增添一個(gè)新的元素。 刪除刪除數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素。對(duì)一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)。對(duì)一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，刪除某個(gè)指定節(jié)點(diǎn)。構(gòu)，刪除某個(gè)指定節(jié)點(diǎn)。 更新更新數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)據(jù)元素。在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)。在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，改變某個(gè)元素的值，它等于插入構(gòu)中，改變某個(gè)元素的值，它等于插入和刪除兩個(gè)操作的組合。和刪除兩個(gè)操作的組合。23:4018數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本運(yùn)算（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本運(yùn)算（操作操作） 查找查找數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)

10、據(jù)元素。在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，找出滿足指定條件的元素。中，找出滿足指定條件的元素。 排序排序。對(duì)給定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的所有的元。對(duì)給定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的所有的元素按照一定的條件將它們重新排列順序素按照一定的條件將它們重新排列順序 遍歷遍歷。在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，從第。在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，從第一個(gè)結(jié)點(diǎn)開始，依次訪問(wèn)各個(gè)結(jié)點(diǎn)。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)開始，依次訪問(wèn)各個(gè)結(jié)點(diǎn)。每個(gè)結(jié)點(diǎn)個(gè)結(jié)點(diǎn)只能被訪問(wèn)一次。只能被訪問(wèn)一次。 判定判定某個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否為某個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否為空空或是否已達(dá)或是否已達(dá)到到最大最大允許的容量。允許的容量。 統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)元素的元素的個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)。23:40195.1.3 數(shù)

11、據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念v學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目的23:40205.1.4 線性表線性表v定義定義：線性表的邏輯結(jié)構(gòu)是：線性表的邏輯結(jié)構(gòu)是n個(gè)數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù)據(jù)元素的有限序列：（的有限序列：（a 1 , a 2 , a 3 , , a n ）v邏輯結(jié)構(gòu)特征邏輯結(jié)構(gòu)特征：數(shù)據(jù)元素之間呈線性關(guān)系：數(shù)據(jù)元素之間呈線性關(guān)系23:40215.1.4 線性表線性表v順序存儲(chǔ)順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)線性表的插入、刪除過(guò)程結(jié)構(gòu)線性表的插入、刪除過(guò)程12345678923:40225.1.4 線性表線性表v順序存儲(chǔ)順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)線性表的插入、刪除過(guò)程結(jié)構(gòu)線性表的插入、刪除過(guò)程12345678923:4023

12、5.1.4 線性表線性表v順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)線性表的插入、刪除過(guò)程線性表的插入、刪除過(guò)程12345678923:40245.1.4 線性表線性表v鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)線性表的插入、刪除鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)線性表的插入、刪除abdefcabdef23:40255.1.5 棧與隊(duì)列棧與隊(duì)列v棧棧是限定僅在是限定僅在表尾表尾進(jìn)行進(jìn)行插入插入和和刪除刪除操作的操作的線性表線性表。因此，對(duì)棧來(lái)說(shuō)，。因此，對(duì)棧來(lái)說(shuō)，表尾端有其特殊的含義，稱為表尾端有其特殊的含義，稱為棧頂棧頂，相應(yīng)的表相應(yīng)的表頭端頭端稱為稱為棧底棧底。不含元素。不含元素的的空表空表稱為稱為空?？諚棧又稱棧又稱后進(jìn)先出后進(jìn)先出(last in first

13、out)的線性表，簡(jiǎn)稱的線性表，簡(jiǎn)稱lifo。23:40265.1.5 棧與隊(duì)列棧與隊(duì)列v棧的示意圖棧的示意圖 23:40275.1.5 棧與隊(duì)列棧與隊(duì)列v棧頂指針和數(shù)據(jù)元素間的關(guān)系棧頂指針和數(shù)據(jù)元素間的關(guān)系 23:40285.1.5 棧與隊(duì)列棧與隊(duì)列v棧的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)棧的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)鏈棧示意圖鏈棧示意圖23:40295.1.5 棧與隊(duì)列棧與隊(duì)列v隊(duì)列隊(duì)列是一種先是一種先進(jìn)進(jìn)先先出出(first in first out)的線性表，簡(jiǎn)稱為的線性表，簡(jiǎn)稱為fifo。v隊(duì)列只允許在表的隊(duì)列只允許在表的一端一端進(jìn)行進(jìn)行插入插入操作，操作，而在表的而在表的另一端另一端進(jìn)行進(jìn)行刪除刪除操作。操作。v允許

14、插入元素的表端稱為隊(duì)尾，允許允許插入元素的表端稱為隊(duì)尾，允許刪刪除除元素的表端稱為元素的表端稱為隊(duì)頭隊(duì)頭。v類似于日常生活中的類似于日常生活中的23:40305.1.5 棧與隊(duì)列棧與隊(duì)列v隊(duì)列示意圖隊(duì)列示意圖23:40315.1.6 樹與圖樹與圖v樹樹：非線性結(jié)構(gòu)非線性結(jié)構(gòu)（有樹和二叉樹）。非空樹（有樹和二叉樹）。非空樹有且僅有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)擁有有且僅有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)擁有子結(jié)點(diǎn)子結(jié)點(diǎn)的的個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)稱結(jié)點(diǎn)的度。稱結(jié)點(diǎn)的度。23:40325.1.6 樹與圖樹與圖v圖：數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系可以是任意的圖：數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系可以是任意的23:40335.1.7 算法的設(shè)計(jì)算法的設(shè)計(jì)v 算法的設(shè)計(jì)目標(biāo)算

15、法的設(shè)計(jì)目標(biāo)23:40345.1.7 算法的設(shè)計(jì)算法的設(shè)計(jì)v 算法設(shè)計(jì)的基本策略思想算法設(shè)計(jì)的基本策略思想23:40355.1.7 算法的設(shè)計(jì)算法的設(shè)計(jì)v 算法設(shè)計(jì)的基本策略思想算法設(shè)計(jì)的基本策略思想23:4036習(xí)題習(xí)題(p69)1. 什么是算法，算法應(yīng)具備哪些特性，為什么？什么是算法，算法應(yīng)具備哪些特性，為什么？(p70)3. 幾種常用的算法表示方法是什么，各有什么幾種常用的算法表示方法是什么，各有什么特點(diǎn)？特點(diǎn)？10. 試比較線性表、棧和隊(duì)列三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。試比較線性表、棧和隊(duì)列三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。14. 好的算法應(yīng)滿足哪些主要的設(shè)計(jì)目標(biāo)？好的算法應(yīng)滿足哪些主要的設(shè)計(jì)目標(biāo)？23:40375.2

16、程序設(shè)計(jì)的基本概念程序設(shè)計(jì)的基本概念v什么是什么是程序程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)programming？v程序設(shè)計(jì)是程序設(shè)計(jì)是給出解決特定問(wèn)題給出解決特定問(wèn)題程序的過(guò)程序的過(guò)程，是指設(shè)計(jì)、編制、調(diào)試程序的方法程，是指設(shè)計(jì)、編制、調(diào)試程序的方法和過(guò)程。是軟件構(gòu)造活動(dòng)中的重要組成和過(guò)程。是軟件構(gòu)造活動(dòng)中的重要組成部分。程序設(shè)計(jì)往往部分。程序設(shè)計(jì)往往以某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)以某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言為工具言為工具，給出這種語(yǔ)言下的程序。，給出這種語(yǔ)言下的程序。v程序設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)當(dāng)包括程序設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)當(dāng)包括分析分析、設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)、編編碼碼、測(cè)試測(cè)試、排錯(cuò)排錯(cuò)等不同階段。等不同階段。專業(yè)的程專業(yè)的程序設(shè)計(jì)人員常被稱為程序員。序設(shè)計(jì)人員常被稱

17、為程序員。23:40385.2 程序設(shè)計(jì)的基本概念程序設(shè)計(jì)的基本概念5.2.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類23:40395.2.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類v匯編語(yǔ)言匯編語(yǔ)言(2gl)23:40405.2.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類v高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言(3gl)23:4041高級(jí)語(yǔ)言與翻譯系統(tǒng)高級(jí)語(yǔ)言與翻譯系統(tǒng)v通常把用通常把用高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言編寫編寫的的程序程序稱為稱為源程源程序序，把用，把用二進(jìn)制代碼二進(jìn)制代碼表示的程序稱為表示的程序稱為機(jī)機(jī)器代碼程序器代碼程序或者或者目標(biāo)程序目標(biāo)程序.v計(jì)算機(jī)只能計(jì)算機(jī)只能識(shí)別識(shí)別和和執(zhí)行執(zhí)行由由二進(jìn)制代碼組二進(jìn)制代碼組

18、成成的的機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言，因此，因此源程序源程序必須經(jīng)過(guò)必須經(jīng)過(guò)語(yǔ)語(yǔ)言處理程序言處理程序 翻譯翻譯成成目標(biāo)程序目標(biāo)程序才能被才能被計(jì)算計(jì)算機(jī)執(zhí)行機(jī)執(zhí)行.v具有具有翻譯功能翻譯功能的的語(yǔ)言處理程序語(yǔ)言處理程序：編譯程編譯程序序(又稱又稱編譯器編譯器)和和解釋程序解釋程序(又稱又稱解釋器解釋器)23:4042第第四四代語(yǔ)言代語(yǔ)言4glv是一種是一種非過(guò)程化非過(guò)程化的語(yǔ)言。只需說(shuō)明所要的語(yǔ)言。只需說(shuō)明所要完成的完成的加工加工和和條件條件，給出，給出輸入輸入數(shù)據(jù)并指明數(shù)據(jù)并指明輸出形式輸出形式，就能，就能得到得到所需所需結(jié)果結(jié)果。23:4043非過(guò)程化語(yǔ)言非過(guò)程化語(yǔ)言v高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言(過(guò)程化過(guò)程化語(yǔ)

19、言語(yǔ)言)解決問(wèn)題時(shí)，必解決問(wèn)題時(shí)，必須須詳細(xì)描述詳細(xì)描述解決問(wèn)題解決問(wèn)題的的每一步每一步，既要既要解解決決“做什么做什么”，又要又要解決解決“怎么做怎么做”。v非過(guò)程化語(yǔ)言非過(guò)程化語(yǔ)言不必描述繁瑣的解決問(wèn)題不必描述繁瑣的解決問(wèn)題過(guò)程，過(guò)程，只需只需告訴計(jì)算機(jī)告訴計(jì)算機(jī)做什么做什么而而不必不必指明指明怎么做怎么做v特點(diǎn)特點(diǎn)：只：只指定指定哪些哪些數(shù)據(jù)被操縱數(shù)據(jù)被操縱，至于對(duì)，至于對(duì)這些數(shù)據(jù)要執(zhí)行哪些操作，以及這些操這些數(shù)據(jù)要執(zhí)行哪些操作，以及這些操作是作是如何執(zhí)行如何執(zhí)行的，則的，則未被指定未被指定。23:40445.2.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類v第第五五代語(yǔ)言代語(yǔ)言5gl也是非

20、過(guò)程化的語(yǔ)言，它們提供了也是非過(guò)程化的語(yǔ)言，它們提供了可視化可視化的的圖形界面圖形界面來(lái)生成源代碼。通常第來(lái)生成源代碼。通常第五五代代語(yǔ)言使用第語(yǔ)言使用第三三代語(yǔ)言或第代語(yǔ)言或第四四代語(yǔ)言的代語(yǔ)言的編編譯程序譯程序來(lái)轉(zhuǎn)換得到相應(yīng)的來(lái)轉(zhuǎn)換得到相應(yīng)的機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言程序。程序。有些有些面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο蟮拈_發(fā)工具和網(wǎng)頁(yè)開發(fā)工的開發(fā)工具和網(wǎng)頁(yè)開發(fā)工具，如具，如visual basic、visual c+、java等就屬于第等就屬于第五五代語(yǔ)言。代語(yǔ)言。23:4045程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)分類分類v按照結(jié)構(gòu)性質(zhì)分，有結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)與非結(jié)構(gòu)化程按照結(jié)構(gòu)性質(zhì)分，有結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)與非結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。前者是指具有結(jié)構(gòu)

21、性的程序設(shè)計(jì)方法與過(guò)序設(shè)計(jì)。前者是指具有結(jié)構(gòu)性的程序設(shè)計(jì)方法與過(guò)程。它具有由基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的層次性，后程。它具有由基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的層次性，后者反之。者反之。v按照用戶要求分，有過(guò)程式程序設(shè)計(jì)與非過(guò)程式程按照用戶要求分，有過(guò)程式程序設(shè)計(jì)與非過(guò)程式程序設(shè)計(jì)。前者是指使用過(guò)程式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的程序序設(shè)計(jì)。前者是指使用過(guò)程式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，后者指非過(guò)程式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)，后者指非過(guò)程式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)。v按照設(shè)計(jì)的成分性質(zhì)分，有順序程序設(shè)計(jì)、并發(fā)程按照設(shè)計(jì)的成分性質(zhì)分，有順序程序設(shè)計(jì)、并發(fā)程序設(shè)計(jì)、并行程序設(shè)計(jì)、分布式程序設(shè)計(jì)。序設(shè)計(jì)、并行程序設(shè)計(jì)、分布式程序設(shè)計(jì)。

22、v按照程序設(shè)計(jì)風(fēng)格分，有邏輯式程序設(shè)計(jì)、函數(shù)式按照程序設(shè)計(jì)風(fēng)格分，有邏輯式程序設(shè)計(jì)、函數(shù)式程序設(shè)計(jì)、對(duì)象式程序設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)、對(duì)象式程序設(shè)計(jì)。23:40465.2.2 幾種常見的高級(jí)語(yǔ)言幾種常見的高級(jí)語(yǔ)言23:40475.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)v結(jié)構(gòu)化程序結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的思想設(shè)計(jì)的思想：任何程序：任何程序都只依靠都只依靠三種三種基本結(jié)構(gòu)的組合實(shí)現(xiàn)：基本結(jié)構(gòu)的組合實(shí)現(xiàn)：順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)和和循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)又稱又稱分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)。由這。由這三種三種基本結(jié)構(gòu)組成基本結(jié)構(gòu)組成的程序稱為的程序稱為結(jié)構(gòu)化程結(jié)構(gòu)化程序序v強(qiáng)調(diào)強(qiáng)調(diào)程序的結(jié)構(gòu)程序的結(jié)構(gòu)和和可讀性

23、可讀性，為，為緩解緩解軟件危機(jī)軟件危機(jī)作出了重要的貢獻(xiàn)作出了重要的貢獻(xiàn)23:40485.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)v控制結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)23:40495.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)v控制結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)23:40505.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)v函數(shù)函數(shù)是是c語(yǔ)言程序的語(yǔ)言程序的基本組成基本組成單位。它單位。它不僅可以實(shí)現(xiàn)程序的不僅可以實(shí)現(xiàn)程序的模塊化模塊化，使程序設(shè)，使程序設(shè)計(jì)變得計(jì)變得簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單和和直觀直觀，提高，提高易讀性易讀性和和可維可維護(hù)性護(hù)性，而且還可以把程序中，而且還可以把程序中普通普通用到的用到的一些計(jì)算或操作編成一些計(jì)算或操作編成通用的函數(shù)通用的函數(shù)，以供，以供隨時(shí)

24、調(diào)用隨時(shí)調(diào)用，這樣可以大大地，這樣可以大大地減輕減輕程序員程序員的的代碼工作量代碼工作量。c語(yǔ)言語(yǔ)言主函數(shù)主函數(shù)main() 若干個(gè)若干個(gè)函數(shù)函數(shù)組成組成函數(shù)可被任意調(diào)用；函數(shù)調(diào)用自己則產(chǎn)生函數(shù)可被任意調(diào)用；函數(shù)調(diào)用自己則產(chǎn)生遞歸遞歸23:40515.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)v指針指針point學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)c語(yǔ)言語(yǔ)言, 如不能用如不能用指針指針編寫有效、正確編寫有效、正確和靈活的程序和靈活的程序, 可以認(rèn)為可以認(rèn)為沒(méi)有學(xué)好沒(méi)有學(xué)好c語(yǔ)言語(yǔ)言指針、地址、數(shù)組及其相互關(guān)系是指針、地址、數(shù)組及其相互關(guān)系是c語(yǔ)言語(yǔ)言中中最有特色的最有特色的部分。部分。規(guī)范地使用指針規(guī)范地使用指針, 可使程序達(dá)到簡(jiǎn)

25、單明了可使程序達(dá)到簡(jiǎn)單明了不但要學(xué)會(huì)如何正確地使用指針不但要學(xué)會(huì)如何正確地使用指針, 而且要而且要學(xué)會(huì)在學(xué)會(huì)在各種情況各種情況下下正確地使用正確地使用指針變量指針變量23:40525.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)v數(shù)組數(shù)組數(shù)組是數(shù)組是有序數(shù)據(jù)有序數(shù)據(jù)的的集合集合。數(shù)組中的元素具。數(shù)組中的元素具有有相同的數(shù)據(jù)類型相同的數(shù)據(jù)類型和和名字名字，以，以不同的下不同的下標(biāo)標(biāo)相區(qū)分，稱為數(shù)組元素。使用數(shù)組時(shí)，相區(qū)分，稱為數(shù)組元素。使用數(shù)組時(shí)，先要進(jìn)行定義，然后才能使用。先要進(jìn)行定義，然后才能使用。1357923:40535.4 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)v面向?qū)ο缶哂腥缦聝?yōu)勢(shì)：面向?qū)ο缶哂腥缦聝?yōu)

26、勢(shì)：23:4054什么是面向?qū)ο?？什么是面向?qū)ο螅縱coad和和yourdon給出了一個(gè)定義：給出了一個(gè)定義：“面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο?對(duì)象對(duì)象+類類+繼承繼承+消息消息”v如果一個(gè)軟件系統(tǒng)是使用這樣如果一個(gè)軟件系統(tǒng)是使用這樣4個(gè)概念個(gè)概念設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的，則認(rèn)為這個(gè)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的，則認(rèn)為這個(gè)軟件系統(tǒng)是面向?qū)ο蟮?。是面向?qū)ο蟮?。v一個(gè)面向?qū)ο蟮某绦虻拿恳怀煞輵?yīng)是一個(gè)面向?qū)ο蟮某绦虻拿恳怀煞輵?yīng)是對(duì)象，計(jì)算是通過(guò)新的對(duì)象的建立和對(duì)象，計(jì)算是通過(guò)新的對(duì)象的建立和對(duì)象之間的消息傳送來(lái)執(zhí)行的。對(duì)象之間的消息傳送來(lái)執(zhí)行的。23:4055對(duì)象對(duì)象objectv對(duì)象是面向?qū)ο箝_發(fā)模式的基本成份對(duì)象是面向?qū)ο箝_發(fā)模

27、式的基本成份v每個(gè)對(duì)象可用它本身的一組每個(gè)對(duì)象可用它本身的一組屬性屬性和它和它可以執(zhí)行的一組可以執(zhí)行的一組操作操作來(lái)定義來(lái)定義。一般只能通過(guò)執(zhí)行對(duì)象的操作來(lái)一般只能通過(guò)執(zhí)行對(duì)象的操作來(lái)改變。改變。又稱為又稱為方法方法或或服務(wù)服務(wù)，它描述了對(duì)，它描述了對(duì)象執(zhí)行的功能，若通過(guò)消息傳遞，還象執(zhí)行的功能，若通過(guò)消息傳遞，還可以為其它對(duì)象使用?？梢詾槠渌鼘?duì)象使用。23:4056類類classv類類是一組具有是一組具有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和和相同操作相同操作的對(duì)象的的對(duì)象的集合集合。v類的定義包括一組數(shù)據(jù)屬性和在數(shù)據(jù)上類的定義包括一組數(shù)據(jù)屬性和在數(shù)據(jù)上的一組合法操作。的一組合法操作。v類定義可以視為一

28、個(gè)具有類定義可以視為一個(gè)具有類似特性類似特性與與共共同行為同行為的的對(duì)象對(duì)象的的模板模板，可用來(lái)產(chǎn)生對(duì)象，可用來(lái)產(chǎn)生對(duì)象v在一個(gè)類中，每個(gè)對(duì)象都是類的在一個(gè)類中，每個(gè)對(duì)象都是類的實(shí)例實(shí)例 instance，它們都可使用類中的函數(shù)，它們都可使用類中的函數(shù)23:4057對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與操作的結(jié)合對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與操作的結(jié)合v行為行為behavior說(shuō)明這個(gè)對(duì)象說(shuō)明這個(gè)對(duì)象能做什么，就是對(duì)象能進(jìn)行什么操能做什么，就是對(duì)象能進(jìn)行什么操作，由方法或函數(shù)描述。作，由方法或函數(shù)描述。v狀態(tài)狀態(tài)state當(dāng)對(duì)象施加方法時(shí)當(dāng)對(duì)象施加方法時(shí)對(duì)象的反映，通常用數(shù)據(jù)描述。對(duì)象的反映，通常用數(shù)據(jù)描述。v標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)ident

29、ity區(qū)別于其它對(duì)象區(qū)別于其它對(duì)象標(biāo)志，每一個(gè)對(duì)象有唯一的標(biāo)志，每一個(gè)對(duì)象有唯一的id。23:4058對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與操作的結(jié)合對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與操作的結(jié)合(續(xù)續(xù))v改變傳統(tǒng)方法中將數(shù)據(jù)與操作（亦改變傳統(tǒng)方法中將數(shù)據(jù)與操作（亦稱函數(shù)或過(guò)程）相分離的做法，實(shí)稱函數(shù)或過(guò)程）相分離的做法，實(shí)現(xiàn)了將數(shù)據(jù)與操作封裝在對(duì)象的統(tǒng)現(xiàn)了將數(shù)據(jù)與操作封裝在對(duì)象的統(tǒng)一體中。一體中。v對(duì)象具有獨(dú)立性和自治性，其內(nèi)部對(duì)象具有獨(dú)立性和自治性，其內(nèi)部狀態(tài)不受或很少受外界的影響。狀態(tài)不受或很少受外界的影響。23:4059q每架飛機(jī)都是每架飛機(jī)都是一個(gè)具體的對(duì)一個(gè)具體的對(duì)象，如飛豹。象，如飛豹。對(duì)象與類對(duì)象與類de示例示例23:

30、4060n抽取飛機(jī)共同的特性，形成類：抽取飛機(jī)共同的特性，形成類：23:4061封裝封裝v面向?qū)ο缶幊讨心K的基本單元是類。面向?qū)ο缶幊讨心K的基本單元是類。類將類將數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)和和處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)的的過(guò)程過(guò)程封裝為一個(gè)封裝為一個(gè)有機(jī)的整體。有機(jī)的整體。v相比之下，面向相比之下，面向過(guò)程過(guò)程編程中模塊的基本編程中模塊的基本單元是過(guò)程，數(shù)據(jù)處理在過(guò)程中進(jìn)行，單元是過(guò)程，數(shù)據(jù)處理在過(guò)程中進(jìn)行，通過(guò)給通過(guò)給函數(shù)傳遞參數(shù)函數(shù)傳遞參數(shù)然后獲得一個(gè)然后獲得一個(gè)函數(shù)函數(shù)返回值返回值。23:4062概念封裝概念封裝和和信息隱蔽信息隱蔽，在任一時(shí)刻都可以在類的界面在任一時(shí)刻都可以在類的界面上增加新的操作，并能夠修改

31、實(shí)現(xiàn)，以改上增加新的操作，并能夠修改實(shí)現(xiàn)，以改進(jìn)性能，或引入原來(lái)設(shè)計(jì)中沒(méi)有的新服務(wù)進(jìn)性能，或引入原來(lái)設(shè)計(jì)中沒(méi)有的新服務(wù)v為便于類的調(diào)整，為便于類的調(diào)整，。對(duì)一個(gè)類的共有界面的實(shí)現(xiàn)所做。對(duì)一個(gè)類的共有界面的實(shí)現(xiàn)所做的多次修改不應(yīng)影響利用它的那些類。的多次修改不應(yīng)影響利用它的那些類。23:40635.4 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)v繼承繼承inheritance一個(gè)類可以有父類一個(gè)類可以有父類superclass，也可以有，也可以有子類子類subclass。每個(gè)。每個(gè)“子類子類”都可以都可以繼繼承承“類類”的的屬性屬性和和方法方法。這種。這種低層類低層類繼繼承承高層類高層類的的屬性屬性和和方

32、法方法就叫做就叫做繼承繼承繼承繼承是指在類中，基于層次的關(guān)系共享屬是指在類中，基于層次的關(guān)系共享屬性和操作。一個(gè)類可以被細(xì)化為子類，性和操作。一個(gè)類可以被細(xì)化為子類，每個(gè)每個(gè)子類繼承父類子類繼承父類的的所有屬性所有屬性，也可以，也可以增加增加它它獨(dú)有獨(dú)有的屬性。的屬性。23:4064類層次的結(jié)構(gòu)繼承類層次的結(jié)構(gòu)繼承整數(shù)整數(shù)23:40655.4 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)v繼承繼承employeestring namestring addressfloat salaryreceivespay()getname()getaddress()managerint numberofreportsi

33、nt officeidfloat bonushires()plans()csrstring headsettypemanager mymgrstring longinidclocksin()clocksout()23:40665.5 軟件工程軟件工程software engineeringv弗里茲弗里茲.鮑爾定義：鮑爾定義：“軟件工程是為了經(jīng)軟件工程是為了經(jīng)濟(jì)地獲得能夠在實(shí)際機(jī)器上有效運(yùn)行的濟(jì)地獲得能夠在實(shí)際機(jī)器上有效運(yùn)行的可靠軟件而建立和使用的一系列完善的可靠軟件而建立和使用的一系列完善的工程化原則工程化原則”v1983年年ieee定義：定義：“軟件工程是開發(fā)、軟件工程是開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)和修

34、復(fù)軟件的系統(tǒng)方法運(yùn)行、維護(hù)和修復(fù)軟件的系統(tǒng)方法”v“軟件軟件”定義：定義：計(jì)算機(jī)程序、方法、規(guī)計(jì)算機(jī)程序、方法、規(guī)則、相關(guān)的文檔資料以及在計(jì)算機(jī)上運(yùn)則、相關(guān)的文檔資料以及在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)所必需的數(shù)據(jù)行時(shí)所必需的數(shù)據(jù)。強(qiáng)調(diào)工程化重要性。強(qiáng)調(diào)工程化重要性23:4067軟件工程三要素：軟件工程三要素：方法方法、工具工具和和過(guò)程過(guò)程1.方法方法強(qiáng)調(diào)強(qiáng)調(diào)“如何做如何做” 。包括諸如項(xiàng)目計(jì)。包括諸如項(xiàng)目計(jì)劃與估算、需求分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)劃與估算、需求分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、算法過(guò)程的設(shè)計(jì)、編總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、算法過(guò)程的設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試以及維護(hù)等。碼、測(cè)試以及維護(hù)等。2.工具工具為為方法方法提供

35、提供自動(dòng)的自動(dòng)的或或半自動(dòng)半自動(dòng)的軟件的軟件支撐環(huán)境。計(jì)算機(jī)輔助軟件工程支撐環(huán)境。計(jì)算機(jī)輔助軟件工程case 將各種軟件工具、開發(fā)機(jī)器和一個(gè)存放將各種軟件工具、開發(fā)機(jī)器和一個(gè)存放開發(fā)過(guò)程信息的工程數(shù)據(jù)庫(kù)組合成一個(gè)開發(fā)過(guò)程信息的工程數(shù)據(jù)庫(kù)組合成一個(gè)軟件開發(fā)支撐系統(tǒng)，即軟件開發(fā)支撐系統(tǒng)，即軟件工程環(huán)境軟件工程環(huán)境。23:4068軟件工程三要素：軟件工程三要素：方法方法、工工具和具和過(guò)程過(guò)程3.過(guò)程過(guò)程則是將軟件工程的方法和工具則是將軟件工程的方法和工具綜合起來(lái)以達(dá)到綜合起來(lái)以達(dá)到合理合理、及時(shí)及時(shí)地進(jìn)行地進(jìn)行計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)軟件開發(fā)的目的。過(guò)程定義的目的。過(guò)程定義了方法使用的順序、要求交付的文了方法使用的順序、要求交付的文檔資料、為保證質(zhì)量和協(xié)調(diào)變化所檔資料、為保證質(zhì)量和協(xié)調(diào)變化所需要的管理、及軟件開發(fā)各個(gè)階段需要的管理、及軟件開發(fā)各個(gè)階段完成的里程碑。完成的里程碑。23:40695.5 軟件工程軟件工程v軟件的生命周期的瀑布模型軟件的生命周期的瀑布模型23:4070演化模型演化模型v由于在項(xiàng)目開發(fā)的初始階段人們對(duì)軟由于在項(xiàng)目開發(fā)的初始階段人們對(duì)軟件的需求認(rèn)識(shí)常常件的需求認(rèn)識(shí)常常不夠清晰不夠清晰，因而使，因而使得開發(fā)項(xiàng)目難于做到一次開發(fā)成功，得開發(fā)項(xiàng)目難于做到一次開發(fā)成功，出現(xiàn)返工再開發(fā)在所難免，做兩次。出現(xiàn)返