伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)課件

第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2024/4/2第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2024/4/1第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1 通過本章的教學(xué)，使學(xué)生理解軟件開發(fā)的整體流程，了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義。基本要求及教學(xué)目的第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)基本要求及教學(xué)目的第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2教學(xué)要點(diǎn) 本門課程的學(xué)習(xí)方法、指定本課程的課外閱讀書籍及閱讀成果的表現(xiàn)形式、考核方法，1學(xué)時(shí)；程序的思想、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法2學(xué)時(shí)。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)要點(diǎn) 本門課程的學(xué)習(xí)方法、指定本課程的課外閱讀書籍及3重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn)： 軟件設(shè)計(jì)的總體流程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法的理解。難點(diǎn)： 編寫程序，設(shè)計(jì)算法。

第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn)：第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)411.1程序設(shè)計(jì)概述11.1.1程序設(shè)計(jì)語言的分類

按照語言級(jí)別可以分為低級(jí)語言和高級(jí)語言。按照用戶的要求有過程式語言和非過程式語言之分。按照應(yīng)用范圍，有通用語言與專用語言之分按照使用方式，有交互式語言和非交互式語言之分。按照成分性質(zhì)，有順序語言、并發(fā)語言和分布語言之分。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.1程序設(shè)計(jì)概述11.1.1程序設(shè)計(jì)語言的分類第511.1.2程序設(shè)計(jì)的基本過程

程序設(shè)計(jì)包括分析問題、畫出程序的基本輪廓和實(shí)現(xiàn)該程序這三個(gè)基本步驟。1．分析問題3．實(shí)現(xiàn)程序2．形成程序的基本輪廓第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.1.2程序設(shè)計(jì)的基本過程第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)611.2軟件工程軟件工程是一門研究用工程化方法構(gòu)建和維護(hù)有效的、實(shí)用的和高質(zhì)量的軟件的學(xué)科。它涉及到程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)庫、軟件開發(fā)工具、系統(tǒng)平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)模式等方面。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.2軟件工程軟件工程是一711.2.1軟件工程的基本概念1．軟件軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必不可少的組成部分，是程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔的集合。其中程序是軟件開發(fā)人員根據(jù)用戶需求開發(fā)的、用程序設(shè)計(jì)語言描述的、適合計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令序列；數(shù)據(jù)是使程序正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；文檔是與程序開發(fā)、維護(hù)和使用相關(guān)的各種圖文資料。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.2.1軟件工程的基本概念第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)82．軟件危機(jī)隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益普及，軟件需求量急劇增大在軟件發(fā)展的初期許多程序員沒有接受過正規(guī)的教育，他們邊學(xué)習(xí)邊開發(fā)；在組織方面，解決問題的方法就是增加更多的程序員到項(xiàng)目中去。結(jié)果，軟件通常時(shí)難以按時(shí)交付，程序也不能像用戶期望的那樣工作，程序很少能適應(yīng)變化的環(huán)境，而且在軟件交付給用戶之后又會(huì)發(fā)現(xiàn)很多錯(cuò)誤。更嚴(yán)重的是，許多程序的個(gè)體化特征使得它們最終成為不可維護(hù)的軟件，這就是“軟件危機(jī)”。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2．軟件危機(jī)第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)93．軟件工程

為了更有效地開發(fā)和維護(hù)軟件，逐漸形成了一門新的工程學(xué)科，即計(jì)算機(jī)軟件工程學(xué)，簡(jiǎn)稱為軟件工程。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3．軟件工程第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1011.2.2軟件開發(fā)方法軟件工程中的開發(fā)方法主要有3種：面向過程的方法面向?qū)ο蟮姆椒嫦驍?shù)據(jù)的方法

第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.2.2軟件開發(fā)方法第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)111．面向過程的方法面向過程的方法又稱為結(jié)構(gòu)化方法。它包括面向過程需求分析、面向過程設(shè)計(jì)、面向過程編程、面向過程測(cè)試、面向過程維護(hù)和面向過程管理，習(xí)慣上稱為結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)化編程、結(jié)構(gòu)化測(cè)試和結(jié)構(gòu)化維護(hù)。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1．面向過程的方法第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)122．面向?qū)ο蟮姆椒?/p>

面向?qū)ο蟮姆椒ò嫦驅(qū)ο笮枨蠓治?、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)、面向?qū)ο缶幊?、面向?qū)ο鬁y(cè)試、面向?qū)ο缶S護(hù)和面向?qū)ο蠊芾怼５?1章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2．面向?qū)ο蟮姆椒ǖ?1章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)133．面向數(shù)據(jù)的方法面向數(shù)據(jù)的方法也稱為面向元數(shù)據(jù)的方法。元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，組織數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。如數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)中的實(shí)體名和屬性名、數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)中的表名和字段名就是元數(shù)據(jù)。而一個(gè)具體的特定的實(shí)例就不是元數(shù)據(jù)，而叫做對(duì)象或記錄，是被元數(shù)據(jù)組織或統(tǒng)帥的數(shù)據(jù)。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3．面向數(shù)據(jù)的方法第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1411.2.3軟件生命周期1．軟件生命周期軟件生命周期是指軟件產(chǎn)品從提出開始直到停止使用的全過程。概括地講，軟件生命周期是由軟件定義、軟件開發(fā)和軟件維護(hù)3個(gè)時(shí)期組成，每個(gè)時(shí)期又進(jìn)一步劃分成若干個(gè)階段。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.2.3軟件生命周期第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)152．軟件生命周期模型軟件生命周期模型表達(dá)的是軟件生命周期內(nèi)各種活動(dòng)如何組織，以及各個(gè)階段應(yīng)該如何銜接，它給出的是直觀的圖示表達(dá)。目前，提出的軟件生命周期模型主要有瀑布模型、螺旋模型、原型模型、噴泉模型和職能模型等。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2．軟件生命周期模型第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1611.2.4軟件測(cè)試軟件測(cè)試和軟件質(zhì)量是密不可分的。測(cè)試是手段，質(zhì)量是目的，因此軟件分析與測(cè)試已成為現(xiàn)代軟件工程學(xué)研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。軟件測(cè)試是軟件質(zhì)量保證的關(guān)鍵，是對(duì)計(jì)劃、設(shè)計(jì)和編碼的最終檢查，是發(fā)現(xiàn)軟件中錯(cuò)誤和缺陷的主要手段。一般情況下，軟件測(cè)試過程與整個(gè)軟件開發(fā)過程基本上是平行進(jìn)行的。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.2.4軟件測(cè)試第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)171．軟件測(cè)試的目的2．軟件測(cè)試的原則3．軟件測(cè)試的方法4．軟件測(cè)試過程第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1811.2.5軟件維護(hù)軟件維護(hù)是指在軟件已經(jīng)交付使用之后（即運(yùn)行維護(hù)階段），為了改正錯(cuò)誤或滿足新的需要而修改軟件的過程。它是軟件開發(fā)周期的最后一個(gè)階段，處于系統(tǒng)投入生產(chǎn)性運(yùn)行之后的時(shí)期。

第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.2.5軟件維護(hù)第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1911.2.6軟件開發(fā)工具與軟件開發(fā)環(huán)境1．軟件開發(fā)工具軟件開發(fā)工具是一種軟件，是輔助和支持其他軟件研制和維護(hù)工作的工具?，F(xiàn)代軟件工程方法能得以實(shí)施，重要的保證是軟件開發(fā)工具和環(huán)境的保證，使軟件在效率和質(zhì)量等方面得到了改善。

2．軟件開發(fā)環(huán)境軟件開發(fā)環(huán)境（SDE）又稱為集成式項(xiàng)目支撐環(huán)境（IPSE），是一組相關(guān)的軟件工具的集合，將它們組織在一起，可以支持某種軟件開發(fā)方法。

第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.2.6軟件開發(fā)工具與軟件開發(fā)環(huán)境第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2011.3算法

11.3.1算法的概念算法是對(duì)解決某一特定問題的操作步驟地具體描述，或者說算法是解決一個(gè)問題而采取的方法和步驟。如上網(wǎng)的過程是：打開瀏覽器的窗口、輸入網(wǎng)址、在網(wǎng)頁上操作、關(guān)閉網(wǎng)頁，這就是“上網(wǎng)算法”。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.3算法11.3.1算法的概念第11章程2111.3.2算法的特征一個(gè)好的算法應(yīng)該具有以下幾個(gè)特性：1．正確性2．可讀性3．準(zhǔn)確性4．高效率和低存儲(chǔ)量第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.3.2算法的特征第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2211.3.2算法的特征一個(gè)好的算法應(yīng)該具有以下幾個(gè)特性：1．正確性2．可讀性3．準(zhǔn)確性4．高效率和低存儲(chǔ)量第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.3.2算法的特征第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2311.3.3算法的表示1．自然語言2．傳統(tǒng)流程圖3．N-S圖4．偽代碼5．計(jì)算機(jī)語言第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.3.3算法的表示第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2411.3.4算法設(shè)計(jì)的基本方法1．列舉法2．歸納法3．遞推法4．遞歸法5．回溯法第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.3.4算法設(shè)計(jì)的基本方法第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2511.3.5算法的復(fù)雜度算法的優(yōu)劣與它的復(fù)雜度有關(guān)，而算法的復(fù)雜度是算法效率的度量，是評(píng)價(jià)算法優(yōu)劣的重要依據(jù)。一個(gè)算法的復(fù)雜度的高低體現(xiàn)在運(yùn)行該算法所需要的計(jì)算機(jī)資源的多少上面，算法所需的資源越多，其復(fù)雜度就越高；相反，算法所需的資源越低，其復(fù)雜性就越低。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.3.5算法的復(fù)雜度第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)261．時(shí)間復(fù)雜度一個(gè)算法的運(yùn)行時(shí)間不是固定的，而是受到了多種因素的影響，比如使用的語言不同、使用不同的編譯程序、運(yùn)行環(huán)境的不同等。2．空間復(fù)雜度算法的空間復(fù)雜度，主要是考慮算法所占有系統(tǒng)資源的情況。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1．時(shí)間復(fù)雜度第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2711.4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要研究的問題是：（1）數(shù)據(jù)集合中各數(shù)據(jù)元素之間所固有的邏輯關(guān)系，即數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。（2）在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，各數(shù)據(jù)元素在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)關(guān)系，即數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。（3）對(duì)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)算。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2811.4.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念1．?dāng)?shù)據(jù)（Data）2．?dāng)?shù)據(jù)元素（DataElement）3．?dāng)?shù)據(jù)對(duì)象（DataObject）4．?dāng)?shù)據(jù)類型（DataType）5．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（DataStructure）第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.4.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2911.4.2線性表

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)。在線性結(jié)構(gòu)中有且僅有一個(gè)無前驅(qū)的結(jié)點(diǎn)和一個(gè)無后繼的結(jié)點(diǎn)，并且所有結(jié)點(diǎn)都最多只有一個(gè)前驅(qū)和一個(gè)后繼。典型的線性結(jié)構(gòu)有線性表、順序表。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.4.2線性表第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)301．線性表的定義2．線性表的順序存儲(chǔ)表示3．線性表的運(yùn)算4．線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)表示第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1．線性表的定義第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3111.4.3棧和隊(duì)列1．棧（Stack）棧是一種特殊的線性表，這種線性表上的插入和刪除運(yùn)算限定在表的一端進(jìn)行2．隊(duì)列（Queue）隊(duì)列是只允許在一端進(jìn)行插入元素，而在另外一端進(jìn)行刪除元素的線性表。

第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.4.3棧和隊(duì)列第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3211.4.4樹和二叉樹樹型結(jié)構(gòu)是一類重要的非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其中以樹和二叉樹最為常用，直觀看來，樹是以分支關(guān)系定義的層次結(jié)構(gòu)。

第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.4.4樹和二叉樹第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)331．樹（Tree）樹是n（n≥0）個(gè)結(jié)點(diǎn)組成的有限集。在任意一棵非空樹中：（1）有且僅有一個(gè)特定的結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)；（2）當(dāng)n>1時(shí)，其余結(jié)點(diǎn)可分為m（m>0）個(gè)互不相交的有限集T1，T2，…，Tm，其中每一個(gè)集合本身又是一棵樹，并且稱為根的子樹（SubTree）。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1．樹（Tree）第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)342．二叉樹（BinaryTree）

二叉樹是另一種樹型結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是每個(gè)結(jié)點(diǎn)至多只有兩棵子樹（即二叉樹中不存在度大于2的結(jié)點(diǎn)），并且，二叉樹的子樹有左右之分，其次序不能任意顛倒。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2．二叉樹（BinaryTree）第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3511.4.5圖

圖（Graph）：由兩個(gè)集合V(G)和E(G)所組成，記做G=(V,E)，其中V(G)是圖中頂點(diǎn)的非空有限集合，E(G)是邊的有限集合。第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.4.5圖第11章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)36