第2章 程序设计基础与算法

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1、第2章程序设计基础知识类型：理论学时：4学时面向对象的语言出发点：更直接地描述客观世界中存在的事物(对象)以及它们之间的关系。特点：是高级语言。将客观事物看作具有属性和行为的对象。通过抽象找出同一类对象的共同属性和行为，形成类。通过类的继承与多态实现代码重用优点：使程序能够比较直接地反问题域的本来面目，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。面向对象的语言程序设计方法的发展历程——面向过程的程序设计方法程序的目的：用于数学计算主要工作：设计求解问题的过程缺点：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设计思路自顶向下

2、、逐步求精。采用模块分解与功能抽象，自顶向下、分而治之。程序结构：按功能划分为若干个基本模块，形成一个树状结构。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。其模块化实现的具体方法是使用子程序。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

3、行相应的修改。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。程序设计方法的发展历程——面向对象的方法将数据及对数据的操作方法封装在一起，作为一个相互依存、不可分离的整体——对象。对同类型对象抽象出其共性，形成类。类通过一个简单的外部接口，与外界发生关系。对象与对象之间通过消息进行通讯。程序设计方法的发展历程——面向对象的方法优点：程序模块间的关系更为简单，程序模块的独立性、数据的安全性就有了良好的保障。通过继承与多态性，可以大大提高程序的可重用性，使得软件的开发和维护都更为方便。面向对象的基本概念——对象一般意义上的对象

4、：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）。对象有如下特性：：有一个名字以区别于其它对象：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是构成世界的一个独立单位，具有：静态特征：可以用某种数据来描述动态特征：对象所表现的行为或具有的功能<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

5、课面向对象的基本概念——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。行为：用来描述对象动态特征的操作序列。面向对象的基本概念——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。面向对象的基本概念——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为属于该类的全

6、部对象提供了抽象的描述，包括属性和行为两个主要部分。类与对象的关系：犹如模具与铸件之间的关系，一个属于某类的对象称为该类的一个实例。抽象抽象是对具体对象（问题）进行概括，抽出这一类对象的公共性质并加以描述的过程。先注意问题的本质及描述，其次是实现过程或细节。数据抽象：描述某类对象的属性或状态（对象相互区别的物理量）。代码抽象：描述某类对象的共有的行为特征或具有的功能。抽象的实现：通过类的声明。抽象实例——钟表数据抽象：intHour,intMinute,intSecond代码抽象：SetTime(),ShowTime()抽象实例——钟表类classClock{public:voidSet

7、Time(intNewH,intNewM,intNewS);voidShowTime();private:intHour,Minute,Second;};抽象实例——人数据抽象：char*name,char*gender,intage,intid代码抽象：生物属性角度：GetCloth(),Eat(),Step(),…社会属性角度：Work(),Promote(),…类是具有相同属性和行为的一组对象的集合，它为属于该类