程序设计基础程序设计基础理论辅导讲义

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1、1.1程序设计的方法和风格程序设计是使用计算机系统的指令或语句，组成求解不同问题，实现不同算法所需的完整序列的一个工作过程。程序设计的最初始阶段，是讲究技巧的年代。如何能节省一个字节，如何能提高程序运行的效率，这些都是要严肃考虑的问题。而所谓的程序的易读性，程序的可维护性根木不在考虑范围Z内。随着计算机的价格不断下降，硬件环境不断改善，运行速度不断提升。程序越写越大，功能越来越强，讲究技巧的程序设计方法已经不能适应需求了。而程序的易读性和可维护性在程序设计时就必须考虑在范围之内。i般来讲，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。程序是由人来编写的，

2、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，程序必须是可以理解的。可以认为，著名的“清晰第一，效率第二”的论点已成为当今主导的程序设计风格。1・1・1程序设计的方法1.结构化设计方法(1)要求把程序的结构规定为顺序、选择和循环三种基木机构，并提出了自顶向下、逐步求精、模块化程序设计等原则。(2)结构化程序设计是把模块分割方法作为对人型系统进行分析的手段，使其最终转化为三种基木结构，其目的是为了解决由许多人共同开发人型软件时，如何高效率地完成可靠系统的问题。(3)程序的可读性好、可维护性好成为评价程序质量的首要条件。2.快

3、速原型方法利用现有的工具和原型方法快速地开发所要的程序3.面向对象程序设计方法(1)对系统的复杂性进行概括、抽象和分类，使软件的设计与现实形成一个由抽象到具体、由简单到复杂这样一个循序渐进的过程，从而解决大型软件研制屮存在的效率低、质量难以保证、调试复杂、维护困难等问题。(2)结构化的分解突出过程，即如何做(Howtodo)?它强调代码的功能是如何实现的；而向对象的分解突出现实世界和抽象的对象，即做什么(Whattodo)?1.1.2程序设计的风格要形成良好的程序设计风格，主要应注重和考虑下述一些因索。1.源程序形象化源程序形象化应考虑如下几点：(1)变量的命名：变

4、量的命名应具冇一定的含义，以便于对程序功能的说明。(2)增加注释：增加注释能够帮助用户理解程序。注释可以分为序言性和功能性注禅(3)程序的视觉组织：为使程序的结构一目了然，可以在程序中利用空格、空行、缩进等技巧使程序层次清晰。1.数据说明对程序的数据说明要注意以下儿点：(1)显式地说明一切变量(2)数据说明的次序应该规范化(3)便于查找变屋(按顺序排列)(4)对复杂数据结构应注释说明2.语句的结构要提高程序的易读性和可维护性应注意如下几点:(1)每条语句简单明了；(2)尽量不用或少用GOTO语句；(3)尽最只采用3种基本控制结构编程；3.输入和输出输入和输出信息是用

5、户直接关心的，输入和输出方式和格式应尽可能方便用户的使用，因为系统能否被用八接受，往往取决于输入和输出的风格。无论是批处理的输入和输岀方式，还是交互式的输入和输出方式，在设计和编程时都应该考虑如下原则：(1)对所有输入数据进行校验和合理性检查；(2)输入输出格式保持一致；(3)设计良好的输出报表；1.2结构化程序设计荷兰学者Dijkstra提出了“结构化程序设计”的思想，它规定了一套方法，使程序具有合理的结构，以保证和验证程序的正确性，这种方法要求程序设计者不能随心所欲地编写程序，而要按照一定的结构形式來设计和编写程序，它的一个重要目的是使程序具有良好的结构，使程序

6、易于设计，易于理解，易于调试修改，以提高设计和维护程序工作的效率。1.2.1结构化程序设计的主要原则结构化程序设计方法的主要原则可以概括为自顶向下，逐步求粘:，模块化，限制使用goto语句。1.H顶向下：程序设计时，应先考虑总体，后考虑细节：先考虑全局目标，后考虑局部目标。不要一开始就过多追求众多的细节，先从授上层总冃标开始设计，逐步使问题具体化。2.逐步求精：对复杂问题，应设计一些子冃标作过渡，逐步细化。3・模块化：一个复杂问题，肯定是由若干稍简单的问题构成。模块化是把程序要解决的总目标分解为分目标，再进一步分解为具体的小目标，把每个小目标称为一个模块。3.限制使

7、用goto语句实际上，结构化程序设计方法的起源來自对GOTO语句的认识和争论。肯定的结论是，在块和进程的非正常出口处往往需要用GOTO语句，使用GOTO语句会使程序执行效率较高；在合成程序目标时，GOTO语句往往是有用的，如返回语句用GOTOo否定的结论是，GOTO语句是有害的，是造成程序混乱的祸根，程序的质量与GOTO语句的数量成反比，应该在所有高级程序设计语言中取消GOTO语句。取消GOTo语句后，程序易理解、易排错、易维护，程序容易进行正确性证明。作为争论的结论，1974年Knuth发表了令人信服的总结，并证实了：⑴滥用GOTO语句确实有害，应尽量避免；(