第5章 详细设计与编码

第5章 详细设计与编码

详细设计任务 详细设计阶段的根本目标 详细设计阶段的根本目标–确定应该怎样具体地实现所要求的系统 –经过这个阶段的设计工作，应该得出对目标系 统的精确描述，从而在编码阶段可以把这个描 述直接翻译成用某种程序设计语言书写的程序

详细设计基本任务 详细设计基本任务–为每个模块进行详细的算法设计。 –为模块内的数据结构进行设计。 –对数据库进行物理设计。 –其他设计。如：输入/输出格式设计、人机对话 设计。 –编写详细设计说明书。 –评审

5.1 结构化程序设计 结构化程序设计的概念与原则最早由E. Dijkstra提出 提出; 最早由E. W. Dijkstra提出;建议从高级语言中 取消GOTO语句； 取消GOTO语句； GOTO语句 1966年，Bohm和Jacopini证明：只用三种基本 1966年 Bohm和Jacopini证明： 证明 的控制结构“顺序” 选择” 循环” 的控制结构“顺序”、“选择”和“循环”就 能实现任何单入口和单出口的没有“死循环” 能实现任何单入口和单出口的没有“死循环” 单入口 的程序。 的程序。

5.1 结构化程序设计 定义1(经典的结构程序设计): 如果一个程序的代码块仅仅通过顺序、选择和循 环这三种基本控制结构进行连接，并且每个代码块只 有一个入口和一个出口，则称这个程序是结构化的。

5.1 结构化程序设计

结构程序设计本质上并不是无GO TO语句 的编程方法，而是一种使程序代码容易阅读 、 容易理解的编程方法。多数情况下，无GO TO 语句的代码确实容易阅读和理解，但在某些 特殊情况下，为了达到容易阅读和理解的目 的反而需要使用GO TO语句。 如：程序执行过程中碰到错误条件时

5.1 结构化程序设计 定义2(扩展的结构程序设计): 结构程序设计是尽可能少用GO TO语句， 最好仅在检测出错误时才用GO TO语句， 而且应该总使用前向GO TO语句。另外，虽然理论上只 用上述三种基本控制结 构即可实现任何单入口 单出口的程序，但实际 为了使用方便，还允许 使用DO-UNTIL和DO-CASE 两种控制结构。

5.1 结构化程序设计

例如，文件访问结束时， 例如，文件访问结束时，出现错误情况要从循环中转 出时

5.1 结构化程序设计

是结构化程序 设计吗?

5.2 过程设计的工具从软件开发的工程化观点来看， 从软件开发的工程化观点来看，在使用程序设计语言 编制程序以前，需要对所采用算法的逻辑关系进行分析， 编制程序以前，需要对所采用算法的逻辑关系进行分析， 设计出全部必要的过程细节，并给予清晰的表达。 设计出全部必要的过程细节，并给予清晰的表达。这就 是过程设计的

任务。 是过程设计的任务。 在过程设计阶段，要决定各个模块的实现算法，并精确 在过程设计阶段，要决定各个模块的实现算法， 地表达这些算法。 地表达这些算法。表达过程规格说明的工具叫做详细设 计工具，分为以下3类 计工具，分为以下 类。

5.2 过程设计的工具-程序流程图 过程设计的工具 程序流程图程序流程图也称为程序框图， 程序流程图也称为程序框图，是软件开发者最 熟悉的算法表达工具。 熟悉的算法表达工具。

起止框

输入输出框

判断框

处理框

流程线

连接点

注释框

5.2 过程设计的工具-程序流程图 过程设计的工具①

2.4.2用流程图表示算法 2.4.2用流程图表示算法③ ② 流程图是用一些图框来表示各种操作 流程图是用一些图框来表示各种操作 ③ 用图形表示算法，直观形象，易于理解 用图形表示算法，直观形象， ③ 位置不够 ① 起止框 判断框 防止交叉 处理框 输入输出框 ②

5.2 过程设计的工具-程序流程图 过程设计的工具 程序流程图的基本控制结构顺序型：几个连续的加工步骤依次排列构成。 (1) 顺序型：几个连续的加工步骤依次排列构成。 (2) 选择型：由某个逻辑判断式的取值决定选择 选择型： 两个加工中的一个。 两个加工中的一个。 (3) 先判定(while)型循环：在循环控制条件成 先判定(while)型循环： 立时，重复执行特定的加工。 立时，重复执行特定的加工。 (4) 后判定(until)型循环：重复执行某些特定 后判定( )型循环： 的加工，直至控制条件成立。 的加工，直至控制条件成立。 多情况( (5) 多情况(case)型选择：列举多种加工情况， )型选择：列举多种加工情况， 根据控制变量的取值，选择执行其一。 根据控制变量的取值，选择执行其一。

5.2 过程设计的工具-程序流程图 过程设计的工具 程序流程图的基本控制结构Y A B(a) 顺序结构

p

N BIf (x>y) Printf(“%d”,x); Else Printf(“(“%d”,y”);

A

Y A

p

N

(b) 选择结构

5.2 过程设计的工具-程序流程图 过程设计的工具输出1,2,3,4,5 输出

程序流程图的基本控制结构0 x x<5 Y 输出x的值 输出 的值 x+1 x N

5.2 过程设计的工具-程序流程图 过程设计的工具 程序流程图的基本控制结构0 x x+1 x 输出x的值 输出 的值 N x≧5 ≧ Y

5.2 过程设计的工具-程序流程图 过程设计的工具 程序流程图 实例

5.2 过程设计的工具-程序流程图 过程设计的工具 任何复杂的程序流程图都应由以上五 种基本结构组合而成。优点：容易掌握，且历史“悠久” 使用广泛。 优点：容易掌握，且历史“悠久”,使用广泛。 缺点：早期

的流程图存在一些缺点。特别是表示 缺点：早期的流程图存在一些缺点。

程序控制流程的箭头，使用的灵活性极大， 程序控制流程的箭头，使用的灵活性极大，程序员 可以不受任何约束，随意转移控制， 可以不受任何约束，随意转移控制，这将不符合结 构化程序设计的思想。 构化程序设计的思想。 本质上不具备逐步求精的特点， 本质上不具备逐步求精的特点，对于提高大 型系统的可理解性作用甚微； 型系统的可理解性作用甚微； 不易表示数据结构； 不易表示数据结构； 转移控制太方便。 转移控制太方便。

5.2 过程设计的工具-N-S图 过程设计的工具 N-S图 图Nassi和 Nassi和Shneiderman 提出了一种符合结构化程 序设计原则的图形描述工具， box序设计原则的图形描述工具，叫做盒图 (boxdiagram),也叫做N-S图。 diagram),也叫做 ),也叫做N 图中，为了表示5种基本控制结构， 在N-S图中，为了表示5种基本控制结构，规定 种图形构件。 了5种图形构件。

5.2 过程设计的工具-N-S图 过程设计的工具 N-S图的基本控制结构 图的基本控制结构

5.2 过程设计的工具-N-S图 过程设计的工具 请使用 请使用N-S图描述下面问题的算法。 图描述下面问题的算法。 图描述下面问题的算法 问题描述：存在数组a[10],求这10个元素中 ，求这 个元素中 问题描述：存在数组 求最大数和次大数。 求最大数和次大数。

5.2 过程设计的工具-N-S图 过程设计的工具 N-S图的实例 图的实例 将流程图转换为对应的N-S图 将流程图转换为对应的 图

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