測量程序設(shè)計教案

1、測量程序設(shè)計教案1一 、編程語言概述：2010 年3月編程語言排名排名2010年3月排名2009年3月編程語言占比2010年3月變動2009年3月11Java17.509%-2.29%22C17.279%+1.42%34PHP9.908%+0.42%43C+9.610%-0.75%55(Visual) Basic6.574%-1.71%67C#4.264%-0.06%76Python4.230%-0.95%89Perl3.821%+0.40%910Delphi2.684%-0.03%108JavaScript2.651%-0.96%1111Ruby2.327%-0.27%1232Objecti

2、ve-C1.970%+1.79%13-Go0.921%+0.92%1415SAS0.769%-0.03%1513PL/SQL0.737%-0.31%1622MATLAB0.661%+0.20%1717ABAP0.639%+0.00%1816Pascal0.603%-0.13%1919ActionScript0.594%+0.11%2027Fortran0.563%+0.24%十年趨勢編程語言排名2010年3月排名2006年3月排名2000年3月Java113C222PHP3414C+431(Visual) Basic554C#6722Python78-Perl865Delphi997JavaS

3、cript101013二、掌握程序設(shè)計規(guī)范1、基本步驟問題描述按照一定的邏輯順序?qū)⑺鉀Q的實際問題描述清楚，重點要描述如下信息(1)已知信息：包括公共信息和輸入的信息；(2)未知信息：計劃求解的問題的結(jié)果。算法設(shè)計解決一個具體問題時通常有多種算法供選用，因此有必要知道哪一種算法是最好的，這就需要對算法執(zhí)行效率進行分析。算法的復(fù)雜性是算法效率的度量，是評價算法優(yōu)劣的重要依據(jù)。一個算法的復(fù)雜性的高低體現(xiàn)在運行該算法所需要的計算機資源的多少上面，所需的資源越多，我們就說該算法的復(fù)雜性越高；反之，所需的資源越低，則該算法的復(fù)雜性越低。因此算法的復(fù)雜性包括時間效率和空間效率兩個方面，分別稱為時間復(fù)雜性

4、(time complexity)和空間復(fù)雜性(spaee complexity)。時間復(fù)雜性描述了算法在計算機上執(zhí)行時占用計算機時間資源的情況，是一種抽象的描述方式，不是指與算法實現(xiàn)效率有關(guān)的算法執(zhí)行時間，而是指理論上與問題規(guī)模、算法輸入及算法本身相關(guān)的某些操作次數(shù)的總和，通常記為T(n)。問題規(guī)模逐漸增大后時間復(fù)雜度的極限形式稱為漸進時間復(fù)雜性(asymptotic time complexity)，漸進時間復(fù)雜性確定了算法所能解決問題的規(guī)模，通常用來分析隨著問題規(guī)模的加大，算法對時間需求的增長速度。比較時間復(fù)雜性時經(jīng)常使用這樣的表達方式：如果存在一個常數(shù)C>0，一個算法能夠在Cn2

5、的時間內(nèi)處理完規(guī)模大小為n的輸入，則該算法的時間夏雜性記為O(n2)，稱作n2級。不言而喻，對于任意給定的問題，設(shè)計出復(fù)雜性盡可能低的算法是我們在設(shè)計算法時追求的一個重要目標(biāo)；另一方面，當(dāng)給定的問題已有多種算法時，選擇其中復(fù)雜性最低者，是我們在選用算法適應(yīng)遵循的一個重要準(zhǔn)則。因此，算法的復(fù)雜性分析對算法的設(shè)計或選用有著重要的指導(dǎo)意義和實用價值。簡言之，在算法學(xué)習(xí)過程中，我們必須首先學(xué)會對算法的分析，以確定或判斷算法的優(yōu)劣，通常以時間復(fù)雜性來衡量，時間復(fù)雜性越低，對應(yīng)的算法就越優(yōu)。算法:算法就是為了解決一個特定的問題而采取的確定的、有限的、按照一定次序進行的、缺一不可的執(zhí)行步驟。按照執(zhí)行的動作和

6、動作執(zhí)行的順序解決問題的過程稱為算法。任何一個問題的結(jié)論都是按照指定的順序執(zhí)行一系列動作的結(jié)果。如果沒有認(rèn)真研究實際的問題，就提出一些不成熟的算法，并以此編寫程序就可能出現(xiàn)錯誤或疏忽。下例說明了正確地指定動作執(zhí)行順序的重要性。某個學(xué)生從起床到上課這個過程的算法是：起床、洗梳、出早操、吃早飯、晨讀、上課。上述過程能夠使這個學(xué)生保持良好的精神狀態(tài)去上課，為正確地作出關(guān)鍵性決策奠定了基礎(chǔ)。假如以不同的順序執(zhí)行這些步驟就會得到不同的結(jié)果。算法作為對問題處理過程的精確描述，應(yīng)該具備如下特性：1）有窮性：是指解決問題應(yīng)在“合理的限度之內(nèi)”，即一個算法應(yīng)包含有限次的操作步驟，不能是無限的進行（死循環(huán)）。因此

7、在算法中必須指定一個結(jié)束的條件。2）唯一性：算法中的每一個步驟都必須是確定的，只有一個涵義，不允許存在二義性。3）有零個或多個輸入：當(dāng)計算機為解決某類問題，要求從外界獲取必要的原始數(shù)據(jù)時就需要輸入原始數(shù)據(jù)。當(dāng)然也有可能計算機解決問題時的數(shù)據(jù)是在算法內(nèi)設(shè)定的，這時則不需要從外界獲取數(shù)據(jù)。4）有一個或多個輸出：利用計算機的目的就是為了求得對某個事務(wù)處理的結(jié)果，這個結(jié)果必須被反映出來，這就是輸出結(jié)果。沒有輸出的算法是沒有實際意義的。5）正確性：算法的每一個步驟能夠在計算機上被有效的執(zhí)行，并得到正確的結(jié)果。算法中所有的運算都必須是計算機能夠?qū)崿F(xiàn)的基本運算。不是所有的算法都適合于計算機上執(zhí)行，能夠在計算

8、機上執(zhí)行的算法就是計算機算法。計算機算法可以分成兩大類：數(shù)值運算算法（例如：求方程根、定積分等）和非數(shù)值運算算法（例如：人事管理、學(xué)生成績管理等）。復(fù)雜度解決一個具體問題時通常有多種算法供選用，因此有必要知道哪一種算法是最好的，這就需要對算法執(zhí)行效率進行分析。算法的復(fù)雜性是算法效率的度量，是評價算法優(yōu)劣的重要依據(jù)。一個算法的復(fù)雜性的高低體現(xiàn)在運行該算法所需要的計算機資源的多少上面，所需的資源越多，我們就說該算法的復(fù)雜性越高；反之，所需的資源越低，則該算法的復(fù)雜性越低。因此算法的復(fù)雜性包括時間效率和空間效率兩個方面，分別稱為時間復(fù)雜性(time complexity)和空間復(fù)雜性(spaee c

9、omplexity)。時間復(fù)雜性描述了算法在計算機上執(zhí)行時占用計算機時間資源的情況，是一種抽象的描述方式，不是指與算法實現(xiàn)效率有關(guān)的算法執(zhí)行時間，而是指理論上與問題規(guī)模、算法輸入及算法本身相關(guān)的某些操作次數(shù)的總和，通常記為T(n)。問題規(guī)模逐漸增大后時間復(fù)雜度的極限形式稱為漸進時間復(fù)雜性(asymptotic time complexity)，漸進時間復(fù)雜性確定了算法所能解決問題的規(guī)模，通常用來分析隨著問題規(guī)模的加大，算法對時間需求的增長速度。比較時間復(fù)雜性時經(jīng)常使用這樣的表達方式：如果存在一個常數(shù)C>0，一個算法能夠在Cn2的時間內(nèi)處理完規(guī)模大小為n的輸入，則該算法的時間夏雜性記為O(

10、n2)，稱作n2級。不言而喻，對于任意給定的問題，設(shè)計出復(fù)雜性盡可能低的算法是我們在設(shè)計算法時追求的一個重要目標(biāo)；另一方面，當(dāng)給定的問題已有多種算法時，選擇其中復(fù)雜性最低者，是我們在選用算法適應(yīng)遵循的一個重要準(zhǔn)則。因此，算法的復(fù)雜性分析對算法的設(shè)計或選用有著重要的指導(dǎo)意義和實用價值。簡言之，在算法學(xué)習(xí)過程中，我們必須首先學(xué)會對算法的分析，以確定或判斷算法的優(yōu)劣，通常以時間復(fù)雜性來衡量，時間復(fù)雜性越低，對應(yīng)的算法就越優(yōu)。算法描述流程圖這是一種傳統(tǒng)的、廣泛應(yīng)用的且最有爭議的算法描述工具，它是利用幾何圖形的圖框來代表各種不同的操作，用“流線”來指示算法的執(zhí)行方向。流程圖可以清晰、直觀、形象地反映控制

11、結(jié)構(gòu)的過程。特別是在早期語言階段，只有通過流程圖才能簡明地表述算法。下圖是流程圖的表示符號。流程圖描述算法的優(yōu)點是：表達算法簡明直觀、易于理解。其缺點是：1）只表示流程，不表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；2）“流線”代表控制流，可以不受結(jié)構(gòu)化的制約任意跳轉(zhuǎn)控制；3）每個符號對應(yīng)于一行源程序代碼，大型程序的可讀性較差。為了避免流程圖在描述程序時的隨意跳轉(zhuǎn)，1973年由美國人Nassi和Shneiderman提出了用方框圖代替流程圖，即N-S圖。它采用圖形的方法描述處理過程，全部算法寫在一個大的矩形框中，框內(nèi)包含若干個基本處理框，沒有指向箭頭。嚴(yán)格限制一個處理到另一個處理的轉(zhuǎn)移。用N-S圖描述的一定是結(jié)構(gòu)化算法。N

12、-S圖描述算法的優(yōu)點是：1）形象直觀，可讀性強； 2）限制了隨意的控制轉(zhuǎn)移；3）強化了設(shè)計人員結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法的思維；4）確保算法的設(shè)計質(zhì)量。其缺點是：修改算法比較困難。程序編碼按照程序設(shè)計要求，給出算法的具體語言描述，即按照算法，選擇恰當(dāng)?shù)某绦蛟O(shè)計語言編寫出滿足要求的程序代碼。其實質(zhì)是將算法翻譯成特定的程序。程序測試從狹義角度來說，程序測試是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程”,測試是執(zhí)行程序的過程,也就是傳統(tǒng)意義上的測試在代碼完成后,通過運行程序來發(fā)現(xiàn)程序代碼或軟件系統(tǒng)中錯誤.但是,這種意義上的測試是不能在代碼完成之前發(fā)現(xiàn)軟件系統(tǒng)需求.發(fā)現(xiàn)設(shè)計上的問題,把需求.發(fā)現(xiàn)設(shè)計上的問題遺留到后期,這樣就會

13、可能造成設(shè)計.編程的部分返工.增加軟件開發(fā)的成本.延長開發(fā)的周期等.需求階段與設(shè)計階段的缺陷產(chǎn)生的放大效應(yīng)會加大.這非常不利于保證軟件質(zhì)量.這種狹義論是受軟件開發(fā)瀑布模型影響.程序發(fā)布程序部署指將開發(fā)完成的軟件安裝到最終客戶環(huán)境，并使其正確運行，最終使用戶受益。其他：1.需求分析2.詳細設(shè)計3.實現(xiàn)代碼4.測試5.修改6.維護2、設(shè)計技巧、風(fēng)格與規(guī)范技巧是長期積累的經(jīng)驗。 可以有自己的風(fēng)格，按規(guī)范編寫。三、VB語言的特點和版本Visual Basic之所以受到廣大編程愛好者及專業(yè)編程人員的青睞，是因為它具有以下一些特點： 1面向?qū)ο?VB采用了面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想。它的基本思路是把復(fù)雜的程序

14、設(shè)計問題分解為一個個能夠完成獨立功能的相對簡單的對象集合，所謂“對象”就是一個可操作的實體，如窗體、窗體中的命令按鈕、標(biāo)簽、文本框等。面向?qū)ο蟮木幊叹秃孟翊罘e木一樣，程序員可根據(jù)程序和界面設(shè)計要求，直接在屏幕上“畫"出窗口、菜單、按鈕等不同類型的對象，并為每個對象設(shè)置屬性。 2事件驅(qū)動 在Windows環(huán)境下，程序是以事件驅(qū)動方式運行的，每個對象都能響應(yīng)多個不同的事件，每個事件都能驅(qū)動一段代碼事件過程，該代碼決定了對象的功能。通常稱這種機制為事件驅(qū)動。事件可由用戶的操作觸發(fā)，也可以由系統(tǒng)或應(yīng)用程序觸發(fā)。例如，單擊一個命令按鈕，就觸發(fā)了按鈕的Click(單擊)事件，該事件中的代碼就會被

15、執(zhí)行。若用戶未進行任何操作(未觸發(fā)事件)，則程序就處于等待狀態(tài)。整個應(yīng)用程序就是由彼此獨立的事件過程構(gòu)成。 3軟件的集成式開發(fā) VB為編程提供了一個集成開發(fā)環(huán)境。在這個環(huán)境中，編程者可設(shè)計界面、編寫代碼、調(diào)試程序，直至把應(yīng)用程序編譯成可在Windows中運行的可執(zhí)行文件，并為它生成安裝程序。VB的集成開發(fā)環(huán)境為編程者提供了很大的方便。 4結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言 VB具有豐富的數(shù)據(jù)類型，是一種符合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想的語言，而且簡單易學(xué)。此外作為一種程序設(shè)計語言，VB還有許多獨到之處。 5強大的數(shù)據(jù)庫訪問功能 VB利用數(shù)據(jù)控件可以訪問多種數(shù)據(jù)庫，VB 6O提供的ADO控件，不但可以用最少的代碼實現(xiàn)數(shù)

16、據(jù)庫操作和控制，也可以取代Data控件和RDO控件。 6支持對象的鏈接與嵌入技術(shù) VB的核心是對對象的鏈接與嵌入(OLE)技術(shù)的支持，它是訪問所有對象的一種方法。利用OLE技術(shù)，能夠開發(fā)集聲音、圖像、動畫、字處理、Web等對象于一體的程序。 7網(wǎng)絡(luò)功能 VB 6O提供了DltTML(DynamictTML)設(shè)計工具。利用這種技術(shù)可以動態(tài)創(chuàng)建和編輯Web頁面，使用戶在VB中開發(fā)多功能的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。 8多個應(yīng)用程序向?qū)?VB提供了多種向?qū)?，如?yīng)用程序向?qū)А惭b向?qū)?、?shù)據(jù)對象向?qū)Ш蛿?shù)據(jù)窗體向?qū)?，通過它們可以快速地創(chuàng)建不同類型、不同功能的應(yīng)用程序。 9支持動態(tài)交換、動態(tài)鏈接技術(shù) 通過動態(tài)數(shù)據(jù)交換(D

17、DE)的編程技術(shù)，VB開發(fā)的應(yīng)用程序能與其他Windows應(yīng)用程序之間建立數(shù)據(jù)通信。通過動態(tài)鏈接庫技術(shù)，在VB程序中可方便地調(diào)用用C語言或匯編語言編寫的函數(shù)，也可調(diào)用Windows的應(yīng)用程序接口(API)函數(shù)。 lO聯(lián)機幫助功能 在VB中，利用幫助菜單和F1功能鍵，用戶可隨時方便地得到所需要的幫助信息。VB幫助窗口中顯示了有關(guān)的示例代碼，通過復(fù)制、粘貼操作可獲取大量的示例代碼，為用戶的學(xué)習(xí)和使用提供方便。 1991年 4月 ，Visual Basic 1.0 Windows版本發(fā)布 - 1992年 9月 ，Visual Basic 1.0 DOS版本發(fā)布。 - 1992年 11月 ，VB2.0

18、發(fā)布。它對于上一個版本的界靠和速度都有所改善。 - 1993年 夏天，VB3.0發(fā)布，分為標(biāo)準(zhǔn)版和專業(yè)它。其中包含一個數(shù)據(jù)引擎，可以直接詮取Access數(shù)據(jù)庫。 - 1995年 8月 ，VB4.0發(fā)布了 32位 版本和 16位 的版本。其中包含了對 類 的支持。 - 1997年 2月 ，VB5.0發(fā)布。程序員可以用32位的版本 ?入由4.0版本創(chuàng)建的16位程序，并且能頺利編譯。同時還包含了對用戶自建控的支持。 - 1998年 夏天，VB6.0發(fā)布。 - 2001年 ， Visual B 和 .NET Framework 發(fā)布。由于其使用了新的核心和特性所以很多VB的程序員都要改寫程序。 - 2

19、003年 ， Visual B 2003和.NET Framework 1.1發(fā)布。 - 2004年 ，微軟開放了 Visual Studio .NET 2005的 測試 版本（代號Whidbey）。包含了.NET Framework2.0的測試版本。 - 2005年 ，微軟宣布將不會再對非.NET版本的VB蠛行支持。VB社群立即作出反應(yīng)表示關(guān)忠這個消息，一些老用戶還遞交了希望胠夠繼續(xù)對VB進行技術(shù)支持的請愿書。微 ?目前還不愿意改變他們的決定。 - Visual S 2005會在 2005年 11月7日 發(fā)布。 概述: 下一個版本的Microsoft Visual Basic 主要有以下三方

20、面的改進：Web Forms、Web services和面向?qū)ο蟮恼Z法方面的改進。 Web Forms使得經(jīng)驗豐富的Visual Basic用戶可以象現(xiàn)在編寫單機程序一樣簡單地開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。通過SOAP 接口, Web services讓你在可以聯(lián)網(wǎng)的任何地方配置你所設(shè)計的組件。另外，幾個在面向?qū)ο蟮恼Z言方面的關(guān)鍵性的改進使得Visual Basic的代碼象C+一樣具有靈活性，這幾方面的改進包括繼承性、多態(tài)性和重載。有關(guān)這方面的內(nèi)容可以參考Steve Ballmer 的“VBITS keynote on the next generation of Visual Basic” Visual

21、 Basic 已經(jīng)經(jīng)歷了很多次的改進。然而從它誕生以來，我就一直喜歡它的一點是：就它的核心而言，你仍然可以象1991年一樣的編寫你的程序。當(dāng)然，和那時相比它的軟件包已經(jīng)有了很大的增強，但是這些改進一般是補充性的，并沒有模糊作為編程工具本身具有的目的，這個目的就是：使Visual Basic能更簡單快捷地用于設(shè)計、編寫和調(diào)試出優(yōu)秀的面向?qū)ο蟮膽?yīng)用程序。 當(dāng)前使用的Visual Basic 6.0版本引入WebClasses作為一種簡化手段，用于配置健壯的面向網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序。事實上，WebClasses提供了大量的途徑可以通過常見的工具把程序移植到網(wǎng)絡(luò)上。（關(guān)于Visual Basic 6.0在網(wǎng)

22、絡(luò)下的可伸縮性的詳盡討論可以參見Ted Pattison的”Advanced Basics column”( Microsoft Internet Developer于1999年十月出版發(fā)行) 最近了解到了下一個版本的Visual Basic計劃采取的一些新的改進。其中主要的改進是在存儲容量方面，開發(fā)者可以使用的存儲容量擴大了三倍。下一個版本的Visual Basic計劃將采用Visual Studio環(huán)境中叫Web Forms的特性。Web Forms代表著一種全新的組件化的網(wǎng)絡(luò)解決方案。Web services將成為一種新的基于XML的方案，它通過標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)布中間層的事件處理功能。同

23、時，Visual Basic 語言將包括一些開發(fā)者長期以來一直要求的結(jié)構(gòu)，這使得Visual Basic符合那些C+和Java使用者所熟悉的面向?qū)ο蟮木幊塘?xí)慣。在下一個版本的Visual Basic的測試版中，這些改進將會被公布。 下一個版本的Visual Basic所發(fā)生的變化是令人驚喜的。如果你想獲得它們所帶來的那些好處，那就使用它們。如果你不想，你可以理直氣壯的使用你目前仍然使用的。然而，了解在象Visual Basic這種比C+和Java容易使用的多的語言中，也可以實現(xiàn)C+和Java所實現(xiàn)的功能，是有好處的。 未來的發(fā)展趨勢 這種預(yù)覽式的介紹你留下了什么樣的印象呢？這個問題問得很好，但

24、是你可以找到問題的答案。在過去的一年中，可以明顯的看到ASP開發(fā)的變化，這些開發(fā)程序常常由一些易讀的ASP腳本組成，在這些腳本的基礎(chǔ)上運行整個程序。由于ASP是對整個腳本代碼進行解釋執(zhí)行的，在對各組件進行組裝時，人們逐漸發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)的固有的局限性。我聽到越來越多的開發(fā)者說，他們要把他們的事件處理函數(shù)從腳本代碼中完全脫離出來，放在更快捷的編譯方式的模型下實現(xiàn)，這些模型用C或Visual Basic編寫，通過COM接口進行組裝。 對于你所能想到的各種理由，Visual Basic都是能夠滿足的。使用Visual Basic來設(shè)計組件實際上并不比使用VBScript或JScript?困難多少。你可以

25、編寫執(zhí)行起來更快的代碼，并且很容易就能達到你的要求。當(dāng)下一個版本的Visual Basic發(fā)布后，你可以使用Visual Basic來生成面向網(wǎng)絡(luò)的對象，這種對象和ASP兼容。總之，走組件組合的路線不管是現(xiàn)在還是將來都會被認(rèn)為是最好的選擇。 正如我前面時候提到的那樣，使用Visual Basic(和WebClasses)編寫的面向Internet的應(yīng)用程序已經(jīng)有很廣泛的基礎(chǔ)。問題是，大部分的基于WebClasses的應(yīng)用程序并沒有經(jīng)過很好的設(shè)計。它們沒有很好地區(qū)分應(yīng)用程序的不同的層次，把中間層的過程和基于DHTML的用戶界面混淆了。 下一個版本的Visual Basic將引入WebClasses，它是經(jīng)過精心挑選后確定的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的工具。因為它更具有scalable、更強大、而且是真正的language-agnostic。它在Visual Studio的所有的工具中起作用。如果你注意多層開發(fā)的一些基本規(guī)則，你可以很容易地完成這個轉(zhuǎn)變。特別要注意，把中間層過程和顯示層過程分開。強烈推薦在做這些工作時，參考Windows? DNA 2000的體系結(jié)構(gòu)。核心的事件處理功能必需在中間層完成，你可以使用各種你所喜歡的編譯語言編寫的用于實現(xiàn)這些功能的各個組件。然后，這些組件組裝在一個ASP