第11章 软件技术基础

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1、第三部分计算机应用技术基础本章介绍了软件工程的基本概念和开发方法，结构化程序设计的思想，面向对象程序设计的基本概念，算法的特征与表示，数据结构的基本概念，线性表、二叉树的基本操作及查找、排序的方法。第11章软件技术基础2了解程序设计语言的分类、选择及程序设计方法与风格理解算法与数据结构的基本思想，掌握线性表、二叉树的操作及查找、排序的方法了解结构化程序设计的思想和方法，掌握结构化程序设计的基本结构理解面向对象程序设计的基本概念及程序设计思想了解软件工程的基本概念及软件开发方法与软件测试学习目标3学习纲要程序设计概述算法数据结构结构化程序设计面向对象程序设计4程序

2、设计概述语言是人们交流思想、传达信息的工具。人类在长期的历史发展过程中，为了交流思想、表达感情和交换信息，逐步形成了语言。这类语言，如汉语和英语，通常称为自然语言。另一方面，人们为了某种专门用途，创造出种种不同的语言，例如旗语和哑语，这类语言通常称为人工语言。专门用于人与计算机之间交流信息的各种人工语言称为计算机语言或程序设计语言。程序设计概述5程序设计语言的分类根据程序设计语言发展的历程，可将其大致分为4类。1．机器语言2．汇编语言3．高级语言4．4GL语言6程序设计语言的选择在选择程序设计语言时，既要考虑程序设计语言的特性，又要考虑是否能满足需求分析和设计阶

3、段所产生的模型的需要。一般而言，衡量某种程序设计语言是否适合特定的项目，应考虑下面的一些因素：应用领域。算法和计算复杂性。软件运行环境。用户需求中关于性能方面的需要。数据结构的复杂性。软件开发人员的知识水平和心理因素等。7程序设计的基本过程程序设计就是使用某种程序设计语言编写程序代码来驱动计算机完成特定功能的过程。程序设计的基本过程一般由分析所求解的问题、抽象数学模型、选择合适算法、编写程序、调试通过直至得到正确结果等几个阶段所组成。8程序设计方法与风格程序设计是一门技术，需要相应的理论、技术、方法和工具来支持。程序设计方法和技术的发展，主要经过了结构化程序设计

4、阶段和面向对象程序设计阶段。除了好的程序设计方法和技术之外，程序设计风格也是很重要的。良好的程序设计风格可以使程序结构清晰合理，使程序代码便于测试和维护。程序设计风格是指编写程序时所表现出的特点、习惯和逻辑思路，为了测试和维护程序，往往还要阅读和跟踪程序，因此程序设计的风格总体而言应该强调简单和清晰，著名的“清晰第一，效率第二”论点已成为当今主导的程序设计风格。9算法的概念算法是对解决某一特定问题的操作步骤的具体描述。简单地说，算法就是解决一个问题而采取的方法和步骤。如打电话，要拨号、接通后通话、结束通话，这就是“通话算法”；植树的过程，是挖坑、栽树苗、培土、浇

5、水，这就是“植树算法”。算法10在计算机科学中，算法是描述计算机解决给定问题的有明确意义操作步骤的有限集合。计算机算法一般可分为数值计算算法和非数值计算算法。数值计算算法就是对所给的问题求数值解，如求函数的极限、求方程的根等；非数值计算算法主要是指对数据的处理，如对数据的排序、分类、查找及文字处理、图形图像处理等。11算法的特征可行性：算法中描述的操作必须是可执行的，通过有限次基本操作可以实现。确定性：算法的每一步操作，必须有确切的含义，不能有二义性和多义性。有穷性：一个算法必须保证执行有限步骤之后结束。输入：一个算法有零个或多个输入，以描述运算对象的初始情况，

6、所谓零个输入是指算法本身定出了初始条件。输出：一个算法有一个或多个输出，以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的。12算法的表示算法的描述应直观、清晰、易懂，便于维护和修改。描述算法的方法有多种，常用的表示方法有自然语言、传统流程图、N-S图、伪代码和计算机语言等。其中最常用的是传统流程图和N-S图。13算法的表示1.自然语言自然语言是人们日常所用的语言，如汉语、英语、德语等。2.传统流程图流程图是描述算法的常用工具，可以很方便地表示顺序、选择和循环结构，因此流程图可以表示任何程序的逻辑结构。14例1:用自然语言描述将两个变量X和Y的值互换。例2

7、:用自然语言描述求1+2+3+…+100之和的算法。15例3:用传统流程图描述求1+2+3+…+100之和的算法。传统流程图163.N-S图主要特点是不带有流向线，整个算法完全写在一个大矩形框中，这种流程图被称为N-S图。N-S图特别适合于结构化程序设计。N-S图中各种基本的结构图框，其中(a)表示顺序结构，(b)表示选择结构，(c)表示当型循环结构，(d)表示直到型循环结构。1718例4:用N-S图描述求1+2+3+…+100之和的算法。194.伪代码伪代码介于自然语言和计算机语言之间的工具。例5:用伪代码描述求1+2+3+…+100之和的算法。Begin/*

8、算法开始*/X=1Y=