第三部分程序设计基础 3.1 程序、程序设计、程序设计语言的定义 ⑴程序：计算机程序，是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列，或者可以被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列。 ⑵程序设计：程序设计是给出解决特定问题程序的过程，是软件构造活动中的重要组成部分。程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程序。程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。 ⑶程序设计语言：程序设计语言用于书写计算机程序的语言。语言的基础是一组记号和一组规则。根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。在程序设计语言中，这些记号串就是程序。程序设计语言有3个方面的因素，即语法、语义和语用。 3.2 高级语言和低级语言的概念及区别 ⑴高级语言：高级语言（High-level programming language）是高度封装了的编程语言，与低级语言相对。
它是以人类的日常语言为基础的一种编程语言，使用一般人易于接受的文字来表示（例如汉字、不规则英文或其他外语），从而使程序编写员编写更容易，亦有较高的可读性，以方便对电脑认知较浅的人亦可以大概明白其内容。 ⑵低级语言：低级语言分机器语言（二进制语言）和汇编语言（符号语言），这两种语言都是面向机器的语言，和具体机器的指令系统密切相关。机器语言用指令代码编写程序，而符号语言用指令助记符来编写程序。 ⑶区别： 高级语言：实现效率高，执行效率低，对硬件的可控性弱，目标代码大，可维护性好，可移植性好低级语言：实现效率低，执行效率高，对硬件的可控性强，目标代码小，可维护性差，可移植性差 了解知识：CPU运行的是二进制指令，所有的语言编写的程序最终都要翻译成二进制代码。越低级的语言，形式上越接近机器指令，汇编语言就是与机器指令一一对应的。而越高级的语言，一条语句对应的指令数越多，其中原因就是高级语言对底层操作进行了抽象和封装，
第四章模块化程序设计练习题及参考答案 一、填空题 1、以下程序的运行结果是（111），把x定义为静态变量运行结果是（123）。void increment(void) { int x=0; x+=1; printf("%d",x);} main() { increment(); increment(); increment(); } 2、若输入的值是-125，以下程序的运行结果是（-125=-5*5*5） #include "" main() { int n; void f(int n); scanf("%d",&n); printf("%d=",n); if(n<0) printf("-"); n=fabs(n); fun(n); } void fun(int n) { int k,r; for(k=2;k<=sqrt(n);k++) { r=n%k; while(r==0) { printf("%d",k); n=n/k; if(n>1)printf("*"); r=n%k; } } if(n!=1) printf("%d\n",n); } 3、设有以下宏定义： #define WIDTH 80 #define LENGTH WIDTH+40 则执行赋值语句:v=LENGTH*20;(v为int型)后，v的值是（880） 4、设有以下宏定义： #define WIDTH 80 #define LENGTH (WIDTH+40)
则执行赋值语句：k=LENGTH*20;(k为int型变量)后，k的值是（2400） 5、下面程序的运行结果是（5） #define DOUBLE(r) r*r main() { int x=1,y=2,t; t=DOUBLE(x+y); printf("%d\n",t);} 6、下面程序的运行结果是（36） #define MUL(z) (z)*(z) main() { printf("%d\n",MUL(1+2)+3); } 7、下面程序的运行结果是（212） #define POWER(x) ((x)*(x)) main() { int i=1; while(i<=4) printf("%d,",POWER(i++)); } 8、下面程序的运行结果是（9） #define MAX(a,b) (a>ba:b)+1 main() { int i=6,j=8,k; printf("%d\n",MAX(i,j)); } 二、选择题 1、以下正确的说法是（D）建立自定义函数的目的之一是： A）提高程序的执行效率 B）提高程序的可读性 C）减少程序的篇幅 D）减少程序文件所占内存 2、以下正确的说法是（B） A）用户若需调用标准库函数，调用前必须重新定义 B）用户可以重新定义标准库函数，若如此，该函数将失原有含义。 C）系统根本不允许用户重新定义标准库函数。 D）用户若需调用标准函数，调用前不必使用预编译命令将该函数所在文件包括到用户源文件中，系统自动去调用。 3、以下正确的函数定义形式是（C） A）double fun(int x,int y) B）double fun(int x;int y) C）double fun(int x,int y); D）double fun(int x,y) 4、以下正确的说法是（D）。在C语言中： A）实参与其对应的形参各占用独立的存储单元。 B）实参和与其对应的形参共占用一个存储单元。 C）只用当实参和与其对应的形参同名时才共占用存储单元。
第4章结构化设计方法 4.1 当你“编写”程序时你设计软件吗？软件设计和编码有什么不同吗？ 在“编写”程序时并没有设计软件。软件设计包括概要设计和详细设计，编码是将详细设计中的过程描述转换成用程序设计语言来描述。 4.2 举出3个数据抽象的例子和可以用来操作这些数据抽象的过程抽象的一个例子。 抽象是忽略事物的细节，获取其本质特征的过程。抽象是一种重要的机制，使人们能够对复杂系统能够很好地理解、交流和推理。在软件领域，可以将抽象分为两类，即数据抽象和过程抽象。 在传统的结构化程序设计语言中，就提供了这两种抽象机制。 (1) 数据抽象：在所有的结构化程序设计语言中，用户都可以自定义抽象数据类型。如定义抽象数据类型Student（学生）、Course（课程）、ClassScoreList（班级成绩单）。 (2) 过程抽象：过程抽象也称为是基于方法的抽象。过程抽象使我们关心处理过程的名字和它能做什么，而无需知道如何完成所有实现细节。如求班级总平均分average(ClassScoreList)就是一个过程抽象。 在面向对象的程序设计语言中，抽象与封装的概念密切相关，数据抽象和相关的过程抽象被封装在类中，不同类中相似的过程抽象（方法）又可以进一步抽象，放在接口中。封装是保证事物有明确内外界限的机制。内部是受保护的，与外部事物相隔离。 4.3 应在什么时候把模块设计实现为单块集成软件？如何实现？性能是实现单块集成软件的唯一理由吗？ 由于模块之间的调用降低了系统的运行速度，可能会导致满足不了用户的性能要求，这时就需要将软件设计为单块集成软件。但是在设计时，最好按照模块化的原则进行设计，只是没有显式的模块定义而已。这样的程序也具有模块化的优点。性能是实现单块集成软件的唯一理由。 4.4 是否存在一种情况：复杂问题需要较少的工作去解决？这样的情况对模块化观点有什么影响？ 通过对复杂的问题进行合理分解，分解为若干个相对简单及独立的子问题，就可以用较少的工作去解决。这种情况能够较好地支持模块化的观点，每个子问题用单独的模块去解决，模块之间应该是高内聚、低耦合的，这样才能减少工作量，否则，虽然每个模块的工作简单了，但模块之间的联系很复杂，也增加了问题解决的难度和工作量。
结构化程序设计方法 设计方法的产生 结构化程序设计由迪克斯特拉（E.W.dijkstra）在1969年提出，是以模块化设计为中心，将待开发的软件系统划分为若干个相互独立的模块，这样使完成每一个模块的工作变单纯而明确，为设计一些较大的软件打下了良好的基础。 基本要点 1.采用自顶向下，逐步求精的程序设计方法 在需求分析，概要设计中，都采用了自顶向下，逐层细化的方法。 2.使用三种基本控制结构构造程序 任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构构造。 (1)用顺序方式对过程分解，确定各部分的执行顺序。 (2)用选择方式对过程分解，确定某个部分的执行条件。 (3)用循环方式对过程分解，确定某个部分进行重复的开始和结束的条件。
(4)对处理过程仍然模糊的部分反复使用以上分解方法，最终可将所有细节确定下来。 3. 主程序员组的组织形式指开发程序的人员组织方式应采用由一个主程序员（负责全部技术活动）、一个后备程序员（协调、支持主程序员）和一个程序管理员（负责事务性工作，如收集、记录数据，文档资料管理等）三个为核心，再加上一些专家（如通信专家、数据库专家）、其他技术人员组成小组。 设计语言 C，FORTRAN，PASCAL，Ada，BASIC 设计方法的原则 自顶向下
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，先从最上层总目标开始设计，逐步使问题具体化。 逐步细化 对复杂问题，应设计一些子目标作为过渡，逐步细化。 模块化设计 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子目标，再进一步分解为具体的小目标，把每一个小目标称为一个模块。 限制使用goto语句 结构化程序设计方法的起源来自对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GOTO。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语句的数量呈反比，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，程序易于理解、易于排错、容易维护，容易进行正确性证明。
（1）下列选项中不属于结构化程序设计方法的是 A）自顶向下B）逐步求精C）模块化D）可复用 （2）下列选项中不符合良好程序设计风格的是（） A) 源程序文档化B) 数据说明的次序要规范化 C) 避免滥用GOTO语句D)模块设计要高藕合、低内聚 （3）下面描述中，符合结构化程序设计风格的是______ A. 使用顺序、选择和重复（循环）三种基本控制结构表示程序的控制逻辑 B. 模块只有一个入口，可以有多个出口 C. 注重提高程序的执行效率 D. 不使用goto语句 （4）下面概念中，不属于面向对象方法的是 ( ) A. 对象 B. 继承 C. 类 D. 过程调用 （5）结构化程序设计主要强调的是 ( ) A. 程序的规模 B. 程序的易读性 C. 程序的执行效率 D. 程序的可移植性 (6)对建立良好的程序设计风格，下面描述正确的是( ) A.程序应简单、清晰、可读性好 B. 符号名的命名要符合语法 C. 充分考虑程序的执行效率 D. 程序的注释可有可无 (7)下面对对象概念描述错误的是( ) A.任何对象都必须有继承性 B.对象是属性和方法的封装体 C.对象间的通讯靠消息传递 D.操作是对象的动态性属性 (8)算法一般都可以用哪几种控制结构组合而成( ) A.循环、分支、递归 B.顺序、循环、嵌套 C.循环、递归、选择 D.顺序、选择、循环 (9)在面向对象方法中，一个对象请求另一对象为其服务的方式是通过发送( ) A. 调用语句 B.命令 C.口令 D.消息 (10) 面向对象的设计方法与传统的的面向过程的方法有本质不同，它的基本原理是( ) A. 模拟现实世界中不同事物之间的联系 B. 强调模拟现实世界中的算法而不强调概念 C. 使用现实世界的概念抽象地思考问题从而自然地解决问题 D. 鼓励开发者在软件开发的绝大部分中都用实际领域的概念去思考
第三章结构化程序设计部分习题 一、选择题 1、设有程序段 int k=10; while(k=0) k=k-1; 则下面叙述中正确的是( ) (A) while循环执行10次 (B) 循环是无限循环 (C) 循环体语句一次也不执行 (D) 循环体语句执行一次 2、设有以下程序段 int x=0,s=0; while(!x!=0) s+=++x; cout< while(n++<=2); cout< 结构化程序设计 结构化程序设计（structured programming）是进行以模块功能和处理过程设计为主的详细设计的基本原则。其概念最早由E.W.Dijikstra在1965年提出的。是软件发展的一个重要的里程碑，它的主要观点是采用自顶向下、逐步求精的程序设计方法；使用三种基本控制结构构造程序，任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构构造。 详细描述处理过程常用三种工具：图形、表格和语言。 图形：程序流程图、N-S图、PAD图表格：判定表 语言：过程设计语言（PDL） 结构化程序设计曾被称为软件发展中的第三个里程碑。该方法的要点是： （1）没有GOTO语句；//在有资料里面说可以用，但要谨慎严格控制GOTO语句，仅在下列情形才可使用： ·用一个非结构化的程序设计语言去实现一个结构化的构造。 ·在某种可以改善而不是损害程序可读性的情况下。 （2）一个入口，一个出口； （3）自顶向下、逐步求精的分解； （4）主程序员组。 其中（1）、（2）是解决程序结构规范化问题；（3）是解决将大划小，将难化简的求解方法问题；（4）是解决软件开发的人员组织结构问题。 结构化程序设计的三种基本结构 结构化程序设计的三种基本结构是:顺序结构、选择结构、循环结构 结构化程序设计原则和方法的应用 基于结构化程序设计原则、方法以及结构化程序基本构成结构的掌握和了解，在结构化程序设计的具体实施中，要注意把握如下要素： 1. 使用程序设计语言中的顺序、选择、循环等有限的控制结构表示程序的控制逻辑； 2. 选用的控制结构只准有一个入口和一个出口； 3. 程序语句组成容易识别的块，每块只有一个入口和一个出口； 4. 复杂结构应该用嵌套的基本控制结构进行组合嵌套来实现； 5. 语言中没有的控制结构，应该采用前后一致的方法来模拟； 6. 严格控制 GOTO语句的使用。其意思是指： （ 1 ）用一个非结构化的程序设计语言去实现一个结构化的构造； （ 2 ）若不使用 GOTO 语句会使功能模糊； （ 3 ）在某种可以改善而不是损害程序可读性的情况下。 《2.1 结构化程序设计基础》 1. 目标概述[3分钟] (2) 2. 回顾[5分钟] (2) 3. 课程知识点讲解 (2) 3.1. 算法[60分钟] (2) 3.2. 结构化程序设计思想[20分钟] (8) 4. 小结[2分钟] (9) 5. 考核点 (9) 6. 作业答案 (9) 7. 扩展练习 (10) 8. 学生问题汇总 (10) 9. 教学后记 (10) 本节目标 ?本节中将讲述如下主要内容： ?算法的概念 ?常用流程图符号的介绍 ?顺序结构、选择结构、循环结构的图形描述 ?结构化程序设计思想 ?通过教学使学生理解结构化程序设计思想、掌握逻辑流程图的使用。 本节重点 ?算法的概念 ?常用流程图符号的介绍 ?顺序结构、选择结构、循环结构的图形描述 ?结构化程序设计思想 本节难点 ?逻辑流程图的使用 授课课时 ?2课时 教法建议 1.目标概述 [3分钟] 本章主要讲述结构化程序设计基础概念、运用。 本节主要讲述结构化程序设计思想、逻辑流程图的使用。 2.回顾 [5分钟] 回顾上一章的相关内容。 3.课程知识点讲解 3.1.算法[60分钟] 引入： 什么是算法？ 主题： 从第一章的学习中，我们已经看到编制一个程序，我们不仅要解决“做什么”的问题，更重要的是要明确指明具体的步骤，也就是“怎么做”的问题，同时还需要保证其正确性和高效性，这是程序设计方法学中“算法”要解决的问题。 在古代，人们把采用算术的方法求解未知问题的运算过程称为算法。 在近代,人们把采用科学的方法完成某项事务的执行过程称为算法。 在现代,特别是计算机诞生之后,人们把计算机解题步骤称为计算机算法。 [算法的描述] 对于算法,需要选择一种合适的表达方式进行描述，现在常用的描述工具有：自然语言、流程图、伪代码、N-S图、PAD图等。 1. 用自然语言描述算法 描述算法人们首先想到就是某种自然语言(如：汉语)。使用自然语言描述算法的优点是描述自然、灵活和多样,其缺点是易产生二义性。因此，在算法设计中应少用或不用自然语言描述算法。有时在设计初步算法时可适当采用自然语言描述，然后用其它描述工具细化算法描述。下面给出几个用自然语言描述的算法例子。 示例讲解： 示例2.1.1接受一个数并使它加1，显示其结果，用自然语言描述其过程。 示例2.1.2到图书馆借书，用自然语言描述其过程。 示例2.1.3泡一杯茶,设计并用自然语言描述其过程。 示例2.1.4计算并输出1+2+3+ … +100之和，设计并用自然语言描述其算法。 [通过示例简单讲述用自然语言描述算法的使用] 2．用流程图描述算法 流程图是采用图形的方法来描述算法的一种算法描述工具,通常称框图。流程图是目前使用较为普遍的算法描述工具，其优点是描述简洁、清晰、直观，缺点是由于转移箭头的无限制使用，影响算法的可靠性。通过规范图形符号和对转移箭头的限制使用可削弱流程图的缺点，提高算法的可靠性。由于流程图优点突出，所以至今仍是程序设计人员普遍采用的算法描述工具。本书的后续章节均将采用流程图来描述问题的解决过程，以帮助大家熟悉流程图的使用。 使用流程图描述工具，应采用比较标准的图形符号，最好采用国家或国际标准。下面我们将介绍一些常用的流程图符号。 9 .5 模块化程序设计实例 《程序设计基础》（基于C语言讲解）石光华编著—北京: 清华大学出版社 下面以设计一个简单的成绩管理软件为例,一步一步地按模块化程序设计方法进行设计。 1 .定义问题 设计一个成绩管理软件,其基本功能包括:输入成绩,成绩加分,计算平均成绩,找出最高分,找出最低分,输出成绩等。 2 .确定组成程序的模块 根据成绩管理软件的功能,确定软件的基本模块包括:输入模块,加分模块,平均分模块,最高分模块,最低分模块,输出模块等。 142 程序设计基础 3 .绘制程序结构图 成绩管理软件的结构图如图9-5所示。 图9-5 成绩管理软件结构图 4 .流程图 用流程图确定主程序的逻辑结构,如图9-6所示。 在流程图中,istate 的作用是记录是否已经输入成绩。istate 的使用有如下两种 方式。 (1) 作为全局变量使用。此时istate可以在所有模块中改变其值,主程序更简洁,但 可能产生边际效应。 (2) 作为主程序的局部变量使用。此时istate只能在主程序中改变其值。在主程序 中可以直观地看到其变化,能够防止边际效应。 采用方式(2)的主程序如下。 #include < stdio .h> #define SIZE 10 void main() { int iscore[SIZE] ={0}; int key= - 1; int iresult=0; float fresult=0; int istate=0; printf(″1:Input scores;\n″); 第9章模块化程序设计 143 图9-6 成绩管理软件主程序流程图 printf(″2:Output scores;\n″); printf(″3:Count for the max score;\n″); printf(″4:Count for the minimum score;\n″); printf(″5:Count for the total score;\n″); printf(″6:Count for theaverage score;\n″); printf(″- 1:Exit .\n″); while(1) { printf(″Please input your choose:″); scanf(″%d″,&key); if (key = = - 1) 144 程序设计基础 关于结构化程序设计与面向对象程序设计的简述 一、结构化程序设计 它采用结构化技术（结构化技术分析结构化设计结构化实现）来完成软件开发的各项任务，并使用适当的软件工具或软件工程环境来支持机构化技术的运用。结构化程序中的任意基本结构都具有唯一入口和唯一出口，并且程序不会出现死循环。在程序的静态形式与动态执行流程之间具有良好的对应关系。 1、优点 结构化程序设计方法主要由三种逻辑结构组成,分别为：顺序结构、循环结构、选择结构。结构化程序设计的每种结构，只有一个入口和一个出口，这是结构化设计的一个原则。遵循结构化程序设计的原则，按照结构化程序设计方法设计出的程序具有明显的优点。如： 其一，程序易于阅读、理解、排错和维护。程序员采用结构化编程方法，将一个复杂的程序分解成若干个子结构，便于控制、降低程序的复杂性，因此容易编写程序，同时便于验证程序。 其二，提高了编程工作的效率，降低了软件开发成本。由于结构化编程方法能够把错误控制到最低限度，每个模块可以独立编制、测试，因此能够减少调试和查错的时间。 2、缺点 结构化程序设计主要有三点缺点；如： 一、用户的要求难以在系统分析阶段准确定义，从而使系统在交付使用时会产生许多 问题。 二、用系统开发每个阶段的成果来进行控制，不能适应事物变化的要求。 三、系统的开发周期长，结构化程度较低的系统，在开发初期难以锁定功能要求。二、面向对象程序设计 面向对象程序设计是一种计算机编程架构。面向对象程序设计的一条基本原则是计算机程序是由单个能够起到子程序作用的单元或对象组合而成。它达到了软件工程的三个主要目标：重用性、灵活性和扩展性。为了实现整体运算，每个对象都能够接收信息、处理数据和向其它对象发送信息。面向对象程序设计中的概念主要包括：对象、类、数据抽象、继承、动态绑定、数据封装、多态性、消息传递。 1、优点 面向对象程序设计的优点有好几个方面。如: 一、简单性：因为面向对象语言里面的对象都是反映的真实世界的对象，所以复杂性 就降低了而且程序结构也更加清晰； 二、模块性：每一个对象都来源于一个单独的实体，它内部的工作与系统的其他部分 是分离的 教师教案( 2005 —2006 学年第 1 学期 ) 课程名称：试验设计方法 授课学时：32 授课班级：23034010-11 任课教师：何为 教师职称：教授 教师所在学院：微电子与固体电子学院电子科技大学 绪论 1学时 教学内容及要求 试验设计方法在科学研究中的作用 1. 科学研究的基本过程 2. 科学研究的基本方法 3. 试验设计方法的主要内容 ●试验设计方法在科学技术发展中的地位和作用。 ●试验设计方法的起源。 ●我国试验设计方法的发展和现状。 ●使用试验设计方法的目的、内容和应用。 ●试验设计方法是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。 ●教学内容：正交试验法、优选法基础、回归分析法、均匀设计法、单 纯形优化法 参考资料 ?项可风.试验设计与数据分析.上海科技出版社.1991年 ?陈宝林.最优化理论及算法.清华大学出版社.1990年 ?邓正龙.化工中的优化方法.化学工业出版社.1991年 ?陈魁.试验设计与分析.清华大学出版社.1996年 ? (日)田口玄一.实验设计法.魏锡,王世芳译.机械工业出版社.1987 ? Phadke, M.S. "Quality Engineering Using Robust Design" Prentice Hall, Englewood Cliff, NJ. November 1989 ? Taguchi, Genichi. "System of Experimental Design" Edited by Don Clausing. New York: UNIPUB/Krass International Publications, Volume 1 & 2, 1987 ? Montgomery, D. C.. Design and analysis of experiment. New York: Wiley.1997 ?杨德.试验设计与分析.中国农业出版社.2002 第一章正交试验基本方法 5学时 授课时数： 一、教学内容及要求 ●多因素试验问题、正交试验、正交表符号的意义。 ●因素、水平、自由度、试验指标、交互作用。均衡分散性、整齐可比 . 昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （ 2012—2013学年 第 一 学期 ） 课程名称：Java 程序设计 开课实验室：442 2012年 11月 7 日 一、实验目的及内容 目的：掌握和巩固Java 结构化程序设计的概念、方法。 内容： 1. （使用&&、||、^运算符）编写一个程序，该程序让用户输入一个整数，然后判断该整数是否能 同时被5和6整除；是否能被5或6整除；是否能被5或6整除，但不能同时被5和6整除。 例如：在命令行模式下该程序运行可呈现如下结果（注，也可以图形界面方式实现） Enter an integer: 10 Is 10 divisible by 5 and 6? false Is 10 divisible by 5 or 6? true Is 10 divisible by 5 or 6, but not both? true 2. 编写一个程序（利用循环）计算下面式子： 3. 写一个函数，该函数返回一个数组中值最小的元素的索引值，若该数组中值最小的元素多于一 个，则返回索引最小的那个，该函数的声明如下所示，在main 函数中调用并测该函数。 public static int indexOfSmallestElement(int[] list) 二、要求 1. 给出上述程序的流程图、代码和测试结果。 100 999998...433221+++++ 内容一： 流程图： . 实验代码 import java.util.Scanner; public class Class1 { public static void main(String[] args) { Scanner input=new Scanner(System.in); System.out.print("Enter an integer:"); int numble=input.nextInt(); boolean numble1=(numble%5==0)&&(numble%6==0); boolean numble2=(numble%5==0)||(numble%6==0); boolean numble3=(numble%5==0)^(numble%6==0); System.out.println("is "+numble+" divisible by 5 and 6?"+numble1); System.out.println("is "+numble+" divisible by 5 or 6?"+numble2); System.out.println("is "+numble+" divisible by 5 or 6,but not both?"+numble3); } } 运行结果： . 模块化编程设计题 一、简述模块化编程的必要性(模块化的优点) 参考答案：大多数的编程学习者一开始接触和学习到的程序很小，代码量很少，甚至只有几十行。对于这样短小的程序进行模块化设计不是完全必要的。很多情况下程序模块化设计需要“浪费”很多时间，例如增加了代码的数量，增加了构思的时间。把所有的程序代码都写在一个main()函数中程序完全可以运行。但是随着学习的深入，代码量的增加，将所有的代码都放在同一个.C文件中的做法越发使得程序结构混乱，虽然可以运行，但是可读性、可移植性变差。即使是自己写的程序，时间长以后对程序的阅读和修改也要花一些时间。模块化编程使得程序的组织结构更加富有层次感，立体感和降低程序的耦合度。 在大规模程序开发中，一个程序由很多个模块组成，很可能，这些模块的编写任务被分配到不同的人。几乎所有商用程序都必须使用模块化程序设计理念。在程序的设计过程中各个开发者分工合作，分别完成某一模块特定的功能，减少开发时间等。 二、模块化编程设计步骤 (1)、创建头文件 在模块化编程中，往往会有多个C文件，而且每个C文件的作用不尽相同。在我们的C文件中，由于需要对外提供接口，因此还必须有一些函数或者是变量提供给外部其它文件进行调用。对于每一个模块都有相应的.c文件和.h文件，为了阅读调试方便，原则上.c文件和.h文件同名，如delay.c和delay.h。 (2)防重复包含 例如delay.h文件 #ifndef__DELAY_H__ #define__DELAY_H__ void delay（uint t）； #endif 假如有两个不同源文件需要调用delay（uint t）这个函数，他们分别都通过#include “delay.h”把这个头文件包含了进去。在第一个源文件进行编译时候，由于没有定义过delay.h_ 因此#ifndef__DELAY_H__条件成立，于是定义_DELAY_H_ 并将下面的声明包含进去。在第二个文件编译时候，由于第一个文件包含时候，已经将_DELAY_H_定义过了。因此#ifndef__DELAY_H__不成立，整个头文件内容就没有被包含。假设没有这样的条件编译语句，那么两个文件都包含了delay（uint t）；就会引起重复包含的错误。所以在.h文件中，为了防止出现错误都进行防重复包含。 （3）代码封装 将需要模块化的进行代码封装头文件的作用可以称其为一份接口描述文件。其文件内部不应该包含任何实质性的函数代码。我们可以把这个头文件理解成为一份说明书，说明的内容就是我们的模块对外提供的接口函数或者是接口变量。同时该文件也包含了一些很重要的宏定义以及一些结构体的信息，离开了这些信息，很可能就无法正常使用接口函数或者是接口变量。但是总的原则是：不该让外界知道的信息就不应该出现在头文件里（不需要外部调用的函数不在头文件中申明），而外界调用模块内接口函数或者是接口变量所必须的信息就一定要出现在头文件里（需要被外部调用的函数一定要在头文件中申明），否则，外界就无法 DOE实验设计方法 工艺部 张惠 2011.01.18 目录 ?DOE简介 ?正交实验基础 ?指标、因素、水平 ?正交表及其特点 ?正交实验设计及分析 ?JMP中DOE使用 ?田口设计（Taguchi Arrays） DOE简介 DOE: Design of Experiment 实验设计 实验设计是研究如何制定适当实验方案以便对实验数据进行有效的统计分析的数学理论与方法，通过有目的地改变一个系统的输入来观察输出（响应）的改变情况。 实验设计的意义： 1.确定哪些参数对响应的影响最大； 2.确定哪些参数设定在什么水平，以便响应达到或尽可能达到希望值（on target）； 3.确定应把有影响的参数设定在什么水平，以便响应的分散度（或方差）尽可能减小； 4.确定应把有影响的参数设定在什么水平，以便不可控参数（噪声参数）对响应的影 响尽可能减小。 在工序开发的早期应用实验设计方法能够提高产量；减少变异性，与额定值或目标值更为一致；减少开发时间；降低总成本。 实验设计在生产/制造过程中的位置： 可控制因素 生產/ 制造 過程 不可控制因素 通过实验，进行优化设计 统计技术在生产/制造过程中 的应用是对过程中输入的变 量（人、机、料、法、环） 进行有目的地优化，使输出 的结果更加理想。 实验设计是其中较为有效的 一种工程工具。 通过实验，控制其不良的影响程度 正交实验基础 实验设计大致可以分为四种类型：析因设计、区组设计、回归设计和均匀设计，析因设计又分为全面实施法和部分实施法。析因设计就是我们常说的正交实验设计。 为什么要进行正交实验： 在实际生产中，影响试验的因素往往是多方面的，我们要考察各因素对试验影响的情况。在多因素、多水平试验中，如果对每个因素的每个水平都互相搭配进行全面试验，需要做的试验次数就会很多。比如对3因素7水平的试验，如果3因素的各个水平都互相搭配进行全面试验，就要做73=343次试验，对6因素7水平，进行全面试验要做76=117649次试验。这显然是不经济的。我们应当在不影响试验效果的前提下，尽可能地减少试验次数。正交设计就是解决这个问题的有效方法。 正交设计的主要工具是正交表。 [模拟] 程序设计基础(一) 一、选择题(每小题2分，共70分) 下列各题[A]、[B]、[C]、[D] 四个选项中，只有一个选项是正确的。 第1题： 结构化程序设计主要强调程序的 ______。 A.效率 B.速度 C.可读性 D.大小 参考答案：C 答案解析： 第2题： 结构化程序设计方法主要是为 ______ 服务的。 A.项目管理人员 B.程序员 C.系统分析员 D.用户 参考答案：B 答案解析： 第3题： 程序设计属于软件开发过程的 ______ 阶段。 A.分析 B.定义 C.实现 D.维护 参考答案：C 答案解析： 第4题： 信息隐蔽的概念与下述 ______ 概念直接相关。 A.软件结构定义 B.模块类型划分 C.模块独立性 D.模块耦合性 参考答案：C 答案解析： 第5题： 以下关于结构化程序的说法中，正确的是 ______。 A.结构化程序由单入口、单出口和循环3种结构组成 B.结构化程序由顺序、单入口和单出口3种结构组成 C.结构化程序由顺序、循环和goto3种结构组成 D.结构化程序由顺序、循环和分支3种结构组成 参考答案：D 答案解析： 第6题： 结构化程序设计方法特点大致可分为3点，下列选项中， ______ 不是其特点。 A.要求所有模块都使用单入口、单出口，顺序、选择和循环三种控制结构 B.由顶向下逐步求精的程序设计方法 C.采用模块化来实施具体开发 D.充分考虑模块间的相互联系 参考答案：D 答案解析： 第7题： 结构化程序设计理论认为，实现良好的程序结构要应用 ______ 的分析方法。 A.自顶向下 B.自底向上 C.面向对象 D.基于组件 参考答案：A 答案解析： 第8题： 下列各项中，不是结构化程序基本模块结构的是 ______。 A.处理单元 B.循环机制 与酶相关的实验设计教案教学反思[教学目的]： 1、知识目标： ①会分析酶的高效性的实验设计； ②会设计验证酶的专一性的实验； ③会设计探究影响酶活性的条件的实验。 2、能力目标： 培养学生分析实验与设计实验的能力 3、情感目标： 科学是在不断的探索中前进的 [教学重点]：探究性实验的实验设计方法 [教学难点]：探究性实验的实验设计方法 [教学用具]：幻灯片 [教学方法]： 讨论、交流、讲述、归纳 [教学用时]：2课时 [教学过程]：第二课时[第一课时已经将四个实验的视频展示] [引入]：介绍实验在广东高考中的地位及考纲对实验的要求以及 可能考查的题型。与酶相关的实验中有验证酶的特性的实验，如 “比较过氧化氢在不同条件下的分解”“验证酶的专一性”等经典 实验和“探究影响酶活性的条件”的探究性实验。实验题往往是 “源于教材而高于教材”，因此，我们想突破实验这一重点与难点， 就需要先分析教材中的实验然后再讨论设计实验。 一、以酶的高效性为背景的实验分析 酶的高效性是指酶的催化效率大约是无机催化剂的 107～1013倍。 [备考关注]近年对酶高效性实验的考查主要源于课本的， 此外，针对课本内容直接设问的选择题亦有出现，本考点有可 能成为命题热点。 [讨论]请同学们结合前面的实验复习，讨论出分析实验时应该 分析实验中哪些要点？ [阅读教材P 78 —“比较过氧化氢在不同条件下的分解”]并回答以下问题：[见黑板] [典例1]下表是“比较H2O2在不同条件下的分解”实验设计中，在最适温度下反应物对酶促反应速率的影响。请回答： 试管编号加入材料处理方法实验现象 1 2mLH 2O 2 溶液+2滴清水/ 无气泡 2 2mLH 2O 2 溶液+2滴清水90℃水浴加热少量气泡，带火星的卫生香复燃 3 2mLH 2O 2 溶液+2滴质量分 数为3.5%的FeCl 3溶液 / 较多气泡，带火星的卫生香复燃 4 2mLH 2O 2 溶液+2滴肝脏研 磨液 / 大量气泡，带火星的卫生香复燃 （1）该实验中，自变量是等反应条件，因变量是酶的催化活性。对照组是，实验组。（填试管编号） （2）比较1号和2号试管，你得出的结论是。比较3号和4号试管，你得出的结论是。（3）某同学按照表中方法做了这个实验，结果3号试管和4号试管的现象刚好相反，他的实验失败的原因可能是什么？ 。 二、以酶的专一性为背景的实验分析 酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 [讨论]按照酶的高效性的实验设计思路设计出验证酶的专一性的实验。 [典例2]如表所示是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。下列叙述不正确的是： 试管编号①②③④⑤⑥2mL质量分数为3%的淀粉溶液＋＋＋———2mL质量分数为3%的蔗糖溶液———＋＋＋1mL质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反应温度40 60 80 40 60 80 2mL斐林试剂＋＋＋＋＋＋ 砖红色深浅＋＋＋＋＋＋———注：“＋”表示有，“—”的多少代表颜色的深浅。 从结构化到面向对象程序设计的模型转换? 袁胜忠 山东大学威海分校现代教育技术部 威海264209 摘 要：随着软件系统内在复杂性的不断提高，面向对象技术已经取代结构化设计技术成为产业化软件开发的主流技术。本文剖析对象模型与结构化设计瀑布模型队程序设计风格的影响，探讨导致面向对象软件工程失败的主要原因，论证了成功实施面向对象软件工程的关键技术，帮助软件工程师完成从结构化设计实践向面向对象分析和设计实践的进化。关键词：对象模型 瀑布模型 迭代和增量式开发 面向对象软件工程 Model Changing From Structured Design Style to Object-Oriented Programming YUAN Shengzhong Department of Modern Education Technology of Shandong University at Weihai, Weihai, 264209 Abstract: In the past several years, with enhance of inherent complex of various systems, the object-oriented technology have actually become the main stream of industrial software development. Compared with traditional structured design style and the waterfall model, in this paper, we strength the correct understand to object model and discuss the main reasons for the failure of object-oriented development in order to promote the software engineers evolution from structured design to object-oriented analysis and design. Keywords: object model; waterfall model; iterative and incremental development; object-oriented software engineering 1 引 言 面向对象的技术可以分为：面向对象的程序设计语言，面向对象的数据库技术，面向对象的分析和设计方法。 对应用软件开发组而言，面向对象的分析和设计方法是一种新的方法，它比面向对象的程序设计语言和面向对象的数据库技术更加难以掌握。因为它与开发组熟悉的结构化设计方法是两种完全不同的设计风格，在建立系统时，结构化设计方法利用算法作为基本构件，而面向对象方法利用类和对象作为基本构件。二者要求开发组用不同的思考方法对待问题的分解，而且面向对象设计方法创造出来的软件体系结构大大超出了 ?作者简介：袁胜忠：男，1965年出生，软件工程师，主要研究方向为应用软件开发，网络管理与优化。 第四章模块化程序设计 教学目的：模块程序设计是C程序合作编程序的方法，通过这一章的学习使学生能自己编C 程序中的函数，正确地调用函数，熟悉函数调用时形式参数和实在参数的关系。通过变量的存储类型，能正确使用各种不同存储类型的变量编程序。 重点难点：函数的嵌套调用及函数的递归调用。 前面各几章的学习，大家已有了编制小程序的经验。如果想编制大程序，在C语言下就得用模块化程序设计，其基本思想是将一个大的程序按功能分割成一些模块，使每一个模块都成为功能单一、结构清晰、接口简单、容易理解的小程序。 C语言提供了支持模块化软件开发的功能： 1 函数式的程序结构。程序由一个或多个函数组成，每个函数都有各自独立的功能和界面。 2 允许通过使用不同的存储类别的变量，控制模块内部和外部的信息交换。 3具有预编译处理功能，为程序的调试、移植提供方便，支持模块化程序设计。 本章介绍这些功能及进行程序开发的基本方法。 4.1 函数 C程序结构 无论涉及的问题是复杂还是简单，规模是大还是小，用C语言设计程序，任务只有一种，就是编写函数，至少要编写一个主函数main(),C程序的执行就是执行相应的main()函数。即从它的main()函数的第一个花括号开始，依次执行后面的语句，直到最后的花括号为止。其它函数只有在执行了main()函数的过程中被调用时才执行。 高级语言中“函数”的概念和数学中“函数”的概念不完全相同。英语单词function有“函数”和“功能”两种介绍，高级语言中的函数实际上是功能的意思。当要完成某一个功能时，就用一个函数去实现它。在程序设计时首先要考虑main()函数中的算法，当main()中需要使用某一功能时，就用一个具有该功能的函数表达式表示。这时的函数，我们只知道它具有什么功能，其它先不作处理。设计完main()的算法并检验无误后，这时开始考虑它所调用的函数。如果在库函数中能找到，就可直接使用，否则再动手设计这些函数。这种设计方法称为自顶向下、逐步细化的程序设计方法。这种方法设计出来的程序在功率高，程序层次分明、结构清晰。复杂程序的层次可从以下图形中看出： 许多大型软件系统包含了相当丰富的，可供从事某一领域工作人员选用，如一个高等学校的信息管理系统就包含了教务、科研、人事、财务，设备、图书、后勤、办公室等子系统。每一个子系统以可分为许多子子系统。 这种软件为了方便用户大都采用菜单(menu)方式,这种形式的软件，大家都用过。用户结构化程序设计
2-1 结构化程序设计基础
模块化程序设计实例
结构化程序设计与面向对象程序设计的简述
《实验设计方法》教案
Java结构化程序设计
模块化编程
实验设计思路
程序设计基础(一) (1)模拟题
探究性实验的设计思路教案
从结构化到面向对象程序设计的模型转换
模块化程序设计
相关主题
文本预览