計(jì)算機(jī)二級(jí)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（課堂PPT）

1、全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)二級(jí)公共基礎(chǔ)知識(shí)程序設(shè)計(jì)方法與風(fēng)格結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，對(duì)象、方法、屬性及繼承與多態(tài)性。第二章 主要內(nèi)容 3概念：是使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的指令或語(yǔ)句，組成求解不同問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)不同算法所需的完整序列的一個(gè)工作過(guò)程。最初設(shè)計(jì)考慮問(wèn)題： 講究技巧：如何能節(jié)省一個(gè)字節(jié)，如何能提高程講究技巧：如何能節(jié)省一個(gè)字節(jié)，如何能提高程序運(yùn)行的效率序運(yùn)行的效率現(xiàn)在主要考慮問(wèn)題： 程序的易讀性和可維護(hù)性程序的易讀性和可維護(hù)性當(dāng)今程序設(shè)計(jì)風(fēng)格的主導(dǎo)：當(dāng)今程序設(shè)計(jì)風(fēng)格的主導(dǎo)：“清晰第一，效率第二清晰第一，效率第二”。第二章 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.1.2 程序設(shè)計(jì)風(fēng)格程序設(shè)計(jì)風(fēng)格1. 源

2、程序的文檔化符號(hào)名的命名程序注釋：序言性和功能性注釋程序的視覺(jué)組織2. 數(shù)據(jù)說(shuō)明的方法顯式地說(shuō)明一切變量(vb)數(shù)據(jù)說(shuō)明的次序應(yīng)該規(guī)范化說(shuō)明變量有序化，便于查找變量（按順序排列）對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)注釋說(shuō)明2. 語(yǔ)句的結(jié)構(gòu)一行內(nèi)只寫一條語(yǔ)句程序編寫應(yīng)優(yōu)先考慮清晰性除非對(duì)效率有特殊要求，程序編寫要清晰第一，效率第二除非對(duì)效率有特殊要求，程序編寫要清晰第一，效率第二首先要保證程序正確，然后才要求速度避免使用臨時(shí)變量使程序可讀性下降避免不必要的轉(zhuǎn)移盡可能使用庫(kù)函數(shù)避免使用復(fù)雜的條件語(yǔ)句盡量減少使用“否定”條件的語(yǔ)句數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要利于程序的簡(jiǎn)化要模塊化，每個(gè)模塊的功能盡可能單一化利用信息隱蔽，確保每個(gè)模塊的獨(dú)

3、立性從數(shù)據(jù)出發(fā)去構(gòu)造程序1. 不要修補(bǔ)不好的程序，要重新編寫4. 輸入和輸出 對(duì)所有輸入數(shù)據(jù)都要檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的合法性 檢查輸入項(xiàng)的的各種重要組合的合理性 輸入格式要簡(jiǎn)單，使輸入步驟和操作盡量簡(jiǎn)單 輸入數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)允許使用自由格式 應(yīng)允許缺省值 輸入一批數(shù)據(jù)時(shí)，最好使用輸入結(jié)束標(biāo)志 在交互式輸入/輸出時(shí)，屏幕應(yīng)有明確的輸入提示，輸出時(shí)，屏幕給出狀態(tài)信息 當(dāng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)輸入格式有嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)保持輸入格式與輸出格式的一致性 給所有的輸出加注釋，并設(shè)計(jì)輸出報(bào)表格式2.1.3 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基本概念 低級(jí)語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言 編譯程序和解釋程序 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的定義種類和特點(diǎn) 程序語(yǔ)言的發(fā)展 程序設(shè)計(jì)范

4、型命令式、面向?qū)ο蟆⒑瘮?shù)式、邏輯型結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本成分 數(shù)據(jù)成分 運(yùn)算成分 控制成分 傳輸成分2.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)2.2.1 基本概念基本概念 基本思想基本思想 對(duì)大型的程序設(shè)計(jì)，使用一些基本的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)程序，無(wú)論多復(fù)雜的程序，都可以使用這些基本結(jié)構(gòu)按一定的順序組合起來(lái)。這些基本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)都是只有一個(gè)入口、一個(gè)出口。由這些基本結(jié)構(gòu)組成的程序就避免了任意轉(zhuǎn)移、閱讀起來(lái)需要來(lái)回尋找的問(wèn)題。2.2.2 設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則 自頂向下 逐步求精 模塊化 限制使用goto語(yǔ)句三種基本結(jié)構(gòu) 順序結(jié)構(gòu) 選擇結(jié)構(gòu) 循環(huán)(重復(fù))結(jié)構(gòu)三種基本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 只有一個(gè)入口 只有一個(gè)出口 每一個(gè)基本結(jié)構(gòu)中的每一部分都有

5、機(jī)會(huì)執(zhí)行到 結(jié)構(gòu)內(nèi)不存在“死循環(huán)”三種基本結(jié)構(gòu) 順序結(jié)構(gòu) 選擇結(jié)構(gòu)AABAIf真假三種基本結(jié)構(gòu) 循環(huán)(重復(fù))結(jié)構(gòu)While真假當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)Until真假直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)142.2.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)原則結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)原則使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的順序、選擇、循環(huán)等有限的控制結(jié)構(gòu)表示程序的控制邏輯選用的控制結(jié)構(gòu)只有一個(gè)入口和只有一個(gè)出口程序語(yǔ)句組成容易識(shí)別的塊，每塊只有一個(gè)入口和只有一個(gè)出口復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)該用嵌套的基本控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合嵌套來(lái)實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格限制使用GOTO語(yǔ)句，其含意為：l用一個(gè)非結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言去實(shí)現(xiàn)一個(gè)結(jié)構(gòu)化的構(gòu)造l若不使用GOTO語(yǔ)句會(huì)使功能模糊1.在某種可以改善而不是損害程序可讀性的情況

6、下結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法 要求把程序的結(jié)構(gòu)規(guī)定為順序、選擇和循環(huán)三種基本機(jī)構(gòu)，并提出了自頂向下、逐步求精、模塊化程序設(shè)計(jì)等原則。 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是把模塊分割方法作為對(duì)大型系統(tǒng)進(jìn)行分析的手段，使其最終轉(zhuǎn)化為三種基本結(jié)構(gòu)，其目的是為了解決由許多人共同開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)，如何高效率地完成可靠系統(tǒng)的問(wèn)題。 程序的可讀性好、可維護(hù)性好成為評(píng)價(jià)程序質(zhì)量的程序的可讀性好、可維護(hù)性好成為評(píng)價(jià)程序質(zhì)量的首要條件首要條件。 缺點(diǎn)：程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)松散地耦合在一起。解決此問(wèn)題的方法就是采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法(OOP)。2.3 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法2.3.1 關(guān)于面向?qū)ο蠓椒?對(duì)系統(tǒng)的復(fù)雜性進(jìn)行概括、抽象和分類，使軟件的

7、設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)形成一個(gè)由抽象到具體、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜這樣一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，從而解決大型軟件研制中存在的效率低、質(zhì)量難以保證、調(diào)試復(fù)雜、維護(hù)困難等問(wèn)題。 結(jié)構(gòu)化的分解突出過(guò)程，即如何做(How to do)?它強(qiáng)調(diào)代碼的功能是如何實(shí)現(xiàn)的；面向?qū)ο蟮姆纸馔怀霈F(xiàn)實(shí)世界和抽象的對(duì)象，即做什么(What to do)?主要優(yōu)點(diǎn) 與人類習(xí)慣的思維方法一致 穩(wěn)定性好 可重用性好 易于開(kāi)發(fā)大型軟件產(chǎn)品 可維護(hù)性好2.3.2 基本概念對(duì)象(Object) 對(duì)象是基本的運(yùn)行時(shí)認(rèn)得實(shí)體，它既包括數(shù)據(jù)（屬性），也包括作用于數(shù)據(jù)的操作（行為）。 一個(gè)對(duì)象把屬性和行為封裝為一個(gè)整體 一個(gè)對(duì)象通?？捎蓪?duì)象名、屬性和操作3部分組成

8、面向?qū)ο?Object Oriented, OO) 從該問(wèn)題所涉及的對(duì)象入手來(lái)研究問(wèn)題。19封裝(Encapsulation) 將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的函數(shù)銜接在一起，構(gòu)成一個(gè)具有類類型的對(duì)象的描述。 對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)受保護(hù)，外界不能訪問(wèn) 封裝簡(jiǎn)化了程序員對(duì)對(duì)象的使用2.2.2 基本概念對(duì)象有如下的一些基本特點(diǎn) 標(biāo)識(shí)惟一性。 分類性。 多態(tài)性。 封裝性。 模塊獨(dú)立性好。一個(gè)對(duì)象把屬性和行為封裝為一個(gè)整體一個(gè)對(duì)象通?？捎蓪?duì)象名、屬性和操作3部分組成類(Class)和實(shí)例(Instance) 一個(gè)類定義了一組大體上相似的對(duì)象。 一個(gè)類所包含的方法和數(shù)據(jù)描述一組對(duì)象的共同行為和屬性。 類是在對(duì)象之上的抽象，對(duì)象是類的具體化，是類的實(shí)例消息(Message) 對(duì)象之間進(jìn)行通信的一種構(gòu)造發(fā)送對(duì)象接受對(duì)象接 口消息操作名、參數(shù)繼承(Inheritance) 繼承是父類和子類之間共享數(shù)據(jù)的方法的機(jī)制 一個(gè)子類可以繼承它的父類（或祖先類）中的屬性和操作 子類中可以定義自己的屬性和操作