【正文】 uter Science 對軟件開發(fā)的深層次認識 ? 開發(fā)一個具有一定規(guī)模和復(fù)雜性的軟件系統(tǒng)與編寫一個簡單的程序不一樣。 軟件工程源于軟件危機。 School of Computer Science 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法與 面向過程的程序設(shè)計方法的比較 （ 1）以過程為中心構(gòu)造應(yīng)用程序，設(shè)計出的程序可重用代碼少，且當代碼量增加時維護數(shù)據(jù)和代碼的一致性困難。由于對象自然地反映了應(yīng)用領(lǐng)域的模塊性，因此具有相對穩(wěn)定性，可以被用作一個組件去構(gòu)成更復(fù)雜的應(yīng)用，又由于對象一般封裝的是某一實際需求的各種成分，因此，某一對象的改變對整個系統(tǒng)幾乎沒有影響。即使重用代碼，通常也是通過拷貝或編輯重新生成一份。 School of Computer Science 面向過程方法的特點 ? 優(yōu)點： – 這種程序設(shè)計方法算法描述準確。 School of Computer Science 功能上的統(tǒng)一保證了面向?qū)ο笤O(shè)計的可擴展性。 把上面每個步驟用分別的函數(shù)來實現(xiàn)，問題就解決了。與演員相關(guān)的：演員編號、所演的節(jié)目。 School of Computer Science 例 1：有一臺如下流程的演出：主持人開場 —演員 1表演 — 演員 2表演 — 主持人總結(jié)。 每個對象都是某個類的實例，所有的類構(gòu)成一個通過繼承關(guān)系相聯(lián)系的層次結(jié)構(gòu)。 School of Computer Science ? 程序分解實例： School of Computer Science 面向?qū)ο?(Objectoriented)的 程序設(shè)計 什么是對象？ 現(xiàn)實世界中 ,比如書、人、車都是對象。采用自頂向下、逐步求精的程序設(shè)計方法；使用三種基本控制結(jié)構(gòu)構(gòu)造程序。 School of Computer Science ? 高級語言 具有類似文字的表現(xiàn)形式； 用類似數(shù)學(xué)的表達式形式描述基本計算； 用變量等概念取代低級的存儲概念，人們擺脫了繁瑣的存儲安排工作； 提供高級流程控制手段和程序組織手段。 School of Computer Science ? 匯編語言 用一些簡潔的英文字母、符號串來替代一個特定的指令的二進制串，比如，用“ ADD” 代表加法，“ MOV” 代表數(shù)據(jù)傳遞等等。它是如何理解的？無非就是用光束照射紙卷，有孔的地方透光，是１，沒孔的不透光，是０，或者是相反。即操作步驟，也就是算法（ algorithm）。 對于計算機來說，一組機器指令就是程序。 (2,3)的所有相鄰位置都已經(jīng)搜索過。 假如移動到 (2,3)，以 (2,3)作 為新的當前位置，又可以移動到 (4,4)、 (4,2)和 (3,1)。 分析：為了解決這個問題，我們將棋盤的橫坐標規(guī)定為 x，縱坐標規(guī)定為 y， x的值從 1到 m， y的值從 1到 n。 School of Computer Science 算法： S1: 如果 n=1，返回結(jié)果 1，結(jié)束。如果從第 1天開始往第 7天找，不好找，但如果從第 7天到第1天去找，可得出下面的推導(dǎo)式： 第 N天 桃子數(shù)目 7 s7=1 6 s6=(s7+1)*2 5 s5=(s6+1)*2 ? 1 s1=(s2+1)*2 School of Computer Science 算法： S1: 使 s=1 S2: 使 t=7 S3: 使 (s+1) 2, 結(jié)果仍然放在變量s中 ， 可表示為 (s+1) 2 →s S4: 使 t的值 1， 即 t1→t S5: 如果 t=1, 返回重新執(zhí)行步驟 S3以及其后的 S4和 S5；否則 ， 算法結(jié)束 。我們要么從前向后（或從小到大）推導(dǎo)，也可從后向前（或從大到?。┩茖?dǎo)。 School of Computer Science 例：公雞每只五元，母雞每只三元，小雞三只一元，問百元買百雞有幾種買法？ 假設(shè)公雞數(shù)為 x，母雞數(shù)為 y，則小雞數(shù)是100xy，也就有了下面的方程式： 3*x+5*y+(100xy)/3=100 從方程式中看出：公雞最多有 33只，最少是沒有，即 x的范圍是 033；母雞，即 y的范圍是 020；有了公雞母雞，小雞數(shù)自然就是 100xy只。 School of Computer Science 算法的復(fù)雜度 求解一個問題可能有多種不同的算法，評價算法的標準主要有： – 執(zhí)行算法所耗費的時間，即 時間復(fù)雜度 ； – 執(zhí)行算法所耗費的存貯空間，主要是輔助空間，即 空間復(fù)雜度 ?；窘Y(jié)構(gòu)之間可以并列、可以相互包含，但不允許交叉。 School of Computer Science 1）算法的控制結(jié)構(gòu)，決定了各操作的執(zhí)行次序。 如果計算 100！ 只需將 S5:若 i≤ 5改成i≤ 100即可 。 步驟 3：將 6再乘以 4， 得 24。 School of Computer Science 軟件的分類 系統(tǒng)軟件 –操作系統(tǒng) –語言編譯和解釋系統(tǒng) –網(wǎng)絡(luò)軟件 –數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS） –各種服務(wù)程序 應(yīng)用軟件 –業(yè)務(wù)軟件 –科技計算軟件 –個人計算機軟件 –人工智能軟件 … School of Computer Science 軟件開發(fā)過程？ 有一個工程：建一座橋梁。計算機通過事先約定好的符號與意義的對應(yīng)關(guān)系，把人用符號表達的內(nèi)容讀懂，再按照這些符號的意思去執(zhí)行。不能單獨留下羊和白菜，也不能單獨留下羊和狼。 算法 程序設(shè)計語言 可以說程序就是用計算機語言表述的算法。做任何一件事情，都是有程序的。軟件技術(shù)基礎(chǔ) （ 算法 Algorithm 程序設(shè)計語言 Programming language 軟件工程 Software Engineering ） 教學(xué)團隊：陽小華 劉志明 楚燕婷等 University of South China School of Computer Scienceamp。 –需求分析文檔 –軟件設(shè)計文擋等 ? 編寫文檔目的 –促進對軟件的開發(fā)、管理和維護； –便于各種人員 (用戶、開發(fā)人員 )的交流 School of Computer Science 什么是程序？ 程序一詞源于生活。計算機按照指令執(zhí)行，就能完成指定的工作。約束條件是只有一條能容下他和一件物品的小船，只有農(nóng)夫能撐船。 School of Computer Science 什么是計算機語言？ 人們想和計算機交流，用符號來表達。同人類語言一樣，程序設(shè)計語言也是由字、詞和語法規(guī)則構(gòu)成的一個系統(tǒng)。 步驟 2：將步驟 1得到的乘積 2乘以 3，得到結(jié)果 6。 School of Computer Science 改進的算法： S1: 使 t=1 S2: 使 i=2 S3: 使 t i, 乘積仍然放在在變量 t中 ，可表示為 t i→t S4: 使 i的值 +1， 即 i+1→i S5: 如果 i≤ 5, 返回重新執(zhí)行步驟 S3以及其后的 S4和 S5；否則 ， 算法結(jié)束 。 (1)邏輯運算：“與”、“或”、“非”； (2)算術(shù)運算：加、減、乘、除； (3)數(shù)據(jù)比較：大于、小于、等于、不等于； (4)數(shù)據(jù)傳送：輸入、輸出、賦值。 School of Computer Science School of Computer Science 我們在構(gòu)造一個算法的時候，也僅以這三種基本結(jié)構(gòu)作為 “ 建筑單元 ” ，遵守三種基本結(jié)構(gòu)的規(guī)范。 School of Computer Science 算法的 特征 ? 有窮性 一個算法必須總是在執(zhí)行有窮步后結(jié)束，且每一步都可在