数据结构与程序设计-编程原则new

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1、教育部高等教育司推荐国外优秀信息科学与技术系列教学用书数据结构与程序设计——C++语言描述（影印版）DataStructuresandProgramDesigninC++RobertL.KurseAlexandeerJ.Ryba主讲：中山大学计算机系高集荣E_mail:Gaojr@163.netPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn第1章编程原则1.1简介1.2“生存游戏”1.3编程风格1.4编码测试及求精1.5程序维护1.6结论及预备知识2004年3月11日《数据结构与算法》讲义2PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本

2、创建www.fineprint.com.cn1.1简介n从软件工程的角度介绍以下十分重要的编程原则（大型程序设计问题）：1问题提出2需求分析3选择数据结构4设计、分析算法5程序编码6软件测试（测试和验证）7程序维护2004年3月11日《数据结构与算法》讲义3PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn1.1简介nC++语言支持软件工程方法的主要特色(a)数据抽象(Dataabstraction)(b)面向对象设计(Object-orienteddesign)(c)自顶向下设计(Top-downapproach)(d)可能重用代码(Reusa

3、blecode)2004年3月11日《数据结构与算法》讲义4PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn1.2“生存游戏”n游戏规则n示例n设计运行“生存游戏”的算法n实现“生存游戏”的C++主程序2004年3月11日《数据结构与算法》讲义5PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cnn游戏规则n本世纪70年代，人们曾疯魔一种被称作“生命游戏”的小游戏，这种游戏相当简单。假设有一个像棋盘一样的方格网，每个方格中放置一个生命细胞，生命细胞只有两种状态：“生”或“死”。规则如下：n活的细胞：邻

4、居数为0，1，>=4,下一代将死去。n死的细胞：邻居数为3,复活。n保持原状：邻居数为2，3。n依此规则进行迭代变化，使细胞生生死死，会得到一些有趣的结果。该游戏之所以被称为“生命游戏”，是因为其简单的游戏规则，反映了自然界中的生存规律：如果一个生命，其周围的同类生命太少的话，会因为得不到帮助而死亡；如果太多，则会因为得不到足够的资源而死亡。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cn§示例稳定stability转换alternation2004年3月11日《数据结构与算法》讲义7PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ww

5、w.fineprint.com.cnn流行pupularityn七十年代曾经风靡计算机界，据说，当时全世界1/3的计算机运行过这个生命游戏的不同实现版本。n这个游戏之所以让很多人着迷，一方面因为简单中产生的让人惊叹的美丽，另一方面也是因为这个游戏的思想和其深刻内涵已经应用到科学上的很多领域，这几条简单的规则的组合就可以使细胞自动机产生无法预测的延伸、变形和停止等复杂的模式。这一意想不到的结果吸引了一大批计算机科学家研究“生命”程序的特点。最后终于证明细胞自动机与图灵机等价。2004年3月11日《数据结构与算法》讲义8PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.finepr

6、int.com.cnn设计运行“生存游戏”的算法n引入了C++的类、对象、数据成员、方法、成员函数、公有与私有等概念n定义生存游戏的类constintmaxrow=20,maxcol=60;//griddimensionsclassLife{public:voidinitialize();voidprint();voidupdate();private:intgrid[maxrow+2][maxcol+2];//allowsfortwoextrarowsandcolumnsintneighborcount(introw,intcol);};2004年3月11日《数据结构与算法》讲义9PDF文

7、件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建www.fineprint.com.cnn设计运行“生存游戏”的算法n算法1.设置LiftConfiguration初始状态2.打印LiftConfiguration状态3.当用户要下一代生成的细胞图时1)根据游戏规则更改Configuration2)打印当前Configuration状态2004年3月11日《数据结构与算法》讲义10PDF文件使用"pdfFac