【正文】 (5)編碼： (6)測(cè)試：設(shè)計(jì)測(cè)試用例，檢驗(yàn)軟件各個(gè)組成部分。 School of Computer Science 軟件生命周期 某一軟件從被提出并著手開始實(shí)現(xiàn)，直到軟件完成其使命為止的全過程被劃分為一些階段，并稱這一全過程為軟件生命周期。 正確性指軟件產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期功能的程度。 School of Computer Science 4 軟件工程 軟件工程是分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、與維護(hù)軟件系統(tǒng)的一組規(guī)范，它指導(dǎo)著軟件開發(fā)人員以工程化的手段規(guī)范地開發(fā)高質(zhì)量的軟件。 School of Computer Science OOP方法的特點(diǎn) ? OOP以“對(duì)象”或“數(shù)據(jù)”為中心。 School of Computer Science 再比如：把五子棋游戲改為圍棋游戲，如果是面向?qū)ο蟮模恍枰膶懸?guī)則對(duì)象就可以刻；如果是面向過程的，五子棋的規(guī)則分布在程序的每個(gè)角落，要改動(dòng)還不如重寫。 School of Computer Science 例 2：下五子棋 面向過程的設(shè)計(jì)思路就是首先分析問題的步驟： 開始游戲， 黑子先走， 繪制畫面， 判斷輸贏， 輪到白子， 繪制畫面， 判斷輸贏， 返回步驟 2， 輸出最后結(jié)果。 面向?qū)ο螅喊褬?gòu)成問題事務(wù)分解成各個(gè)對(duì)象，建立對(duì)象的目的不是為了完成一個(gè)步驟，而是為了描敘某個(gè)事物在解決問題中的行為。 常用軟件： C， FORTRAN， PASCAL等。 匯編語(yǔ)言細(xì)節(jié)太多，程序無結(jié)構(gòu)，缺乏組織手段，寫程序仍然很困難。在計(jì)算機(jī)誕生后的很長(zhǎng)一段時(shí)間以來，程序員寫程序，不過是拿著一卷長(zhǎng)長(zhǎng)的紙條，然后再拿支筆在紙條上畫圈圈 ?? 畫完以后，程序員有專門的“秘書”，負(fù)責(zé)在紙上有圈圈的地方打個(gè)孔，然后將長(zhǎng)長(zhǎng)的紙卷塞入當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就開始“讀”程序了。 1 2 3 4 4 3 2 1 School of Computer Science Separating the Chain Using Only Three Cuts 一位拿著由 7個(gè)金環(huán)組成的鏈子的旅行者必須在一個(gè)酒店里住 7也，每一夜的 租金是金鏈中的一環(huán)，應(yīng)該怎樣對(duì)鏈子進(jìn)行最少次數(shù)的切割，旅行者才能每天早 上支付飯店的一環(huán)而不用提前支付住宿費(fèi)？ School of Computer Science Solving the Problem with Only One Cut 說明什么問題？ School of Computer Science 3 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 計(jì)算機(jī)程序是用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言按照一定的規(guī)范書寫出來的一系列動(dòng)作，表達(dá)了程序設(shè)計(jì)者要求計(jì)算機(jī)執(zhí)行的操作。 School of Computer Science 以一個(gè) 4 4的棋盤為例： 首先將起點(diǎn) (1， 1)作為當(dāng)前位 置，按照象棋馬的移動(dòng)規(guī)則，可以 移動(dòng)到 (2,3)和 (3,2)。 例：求階乘。 School of Computer Science 遞推法，就是找出和時(shí)間先后相聯(lián)系或和數(shù)的大小相聯(lián)系的步驟，上一步和下一步和數(shù)字的增大或減小有一定的聯(lián)系。 School of Computer Science 算法的 特征 ? 有窮性 一個(gè)算法必須總是在執(zhí)行有窮步后結(jié)束，且每一步都可在有窮時(shí)間內(nèi)完成； ? 確定性 算法中的每一個(gè)指令必須有明確的含義，不能有二義性； 例：武松打死老虎 歧義 手舉過頭頂 單手 ?雙手？舉多高？ ? 可行性 (有效性 ) 算法中描述的操作都是可通過已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的基本運(yùn)算、執(zhí)行有限次實(shí)現(xiàn)的； 例： a/b 若 b=0則無效 School of Computer Science ? 輸入 一個(gè)算法應(yīng)有 0個(gè)或多個(gè)輸入； ? 輸出 一個(gè)算法應(yīng)有 1個(gè)或多個(gè)輸出。 (1)邏輯運(yùn)算：“與”、“或”、“非”； (2)算術(shù)運(yùn)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。 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 什么是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言？ 人們想和計(jì)算機(jī)交流，用符號(hào)來表達(dá)。計(jì)算機(jī)按照指令執(zhí)行，就能完成指定的工作。軟件技術(shù)基礎(chǔ) （ 算法 Algorithm 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 Programming language 軟件工程 Software Engineering ） 教學(xué)團(tuán)隊(duì)：陽(yáng)小華 劉志明 楚燕婷等 University of South China School of Computer Scienceamp。 算法 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 可以說程序就是用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言表述的算法。計(jì)算機(jī)通過事先約定好的符號(hào)與意義的對(duì)應(yīng)關(guān)系，把人用符號(hào)表達(dá)的內(nèi)容讀懂，再按照這些符號(hào)的意思去執(zhí)行。 步驟 3：將 6再乘以 4， 得 24。 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。 School of Computer Science 算法的復(fù)雜度 求解一個(gè)問題可能有多種不同的算法，評(píng)價(jià)算法的標(biāo)準(zhǔn)主要有： – 執(zhí)行算法所耗費(fèi)的時(shí)間，即 時(shí)間復(fù)雜度 ； – 執(zhí)行算法所耗費(fèi)的存貯空間，主要是輔助空間，即 空間復(fù)雜度 。我們要么從前向后（或從小到大）推導(dǎo)，也可從后向前（或從大到小）推導(dǎo)。 School of Computer Science 算法： S1: 如果 n=1，返回結(jié)果 1，結(jié)束。 假如移動(dòng)到 (2,3)，以 (2,3)作 為新的當(dāng)前位置，又可以移動(dòng)到 (4,4)、 (4,2)和 (3,1)。 對(duì)于計(jì)算機(jī)來說，一組機(jī)器指令就是程序。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。 School of Computer Science ? 高級(jí)語(yǔ)言 具有類似文字的表現(xiàn)形式； 用類似數(shù)學(xué)的表達(dá)式形式描述基本計(jì)算； 用變量等概念取代低級(jí)的存儲(chǔ)概念，人們擺脫了繁瑣的存儲(chǔ)安排工作； 提供高級(jí)流程控制手段和程序組織手段。 School of Computer Science ? 程序分解實(shí)例： School of Computer Science 面向?qū)ο?(Objectoriented)的 程序設(shè)計(jì) 什么是對(duì)象？ 現(xiàn)實(shí)世界中 ,比如書、人、車都是對(duì)象。 School of Computer Science 例 1：有一臺(tái)如下流程的演出：主持人開場(chǎng) —演員 1表演 — 演員 2表演 — 主持人總結(jié)。 把上面每個(gè)步驟用分別的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，問題就解決了。 School of Computer Science 面向過程方法的特點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn)： – 這種程序設(shè)計(jì)方法算法描述準(zhǔn)確。由于對(duì)象自然地反映了應(yīng)用領(lǐng)域的模塊性，因此具有相對(duì)穩(wěn)定性，可以被用作一個(gè)組件去構(gòu)成更復(fù)雜的應(yīng)用，又由于對(duì)象一般封裝的是某一實(shí)際需求的各種成分，因此，某一對(duì)象的改變對(duì)整個(gè)系統(tǒng)幾乎沒有影響。 軟件工程源于軟件危機(jī)。 可用性指軟件基本結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)及文檔為用戶可用的程度。 通常，軟件生命周期分三個(gè)階段： 軟件定義、軟件開發(fā)、運(yùn)行維護(hù)。編寫測(cè)試分析報(bào)告。編寫用戶手冊(cè)、操作手冊(cè)和單元測(cè)試計(jì)劃。 總之，采用軟件工程方法論可以大大提高軟件開發(fā)的成功率，軟件開發(fā)的生產(chǎn)率也能明顯提高。 School of Computer Science 軟件工程的目標(biāo) 軟件工程目標(biāo)：生產(chǎn)具有正確性、可用性以及開銷合宜的產(chǎn)品。 （ 3）面向?qū)ο蠓椒ㄎ樟私Y(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)引入了新概念、新機(jī)制并建立了比傳統(tǒng)方法更高層次的抽象。前一步修改了導(dǎo)致以后步驟的修改。如果是面向?qū)ο蟮脑?，只用改?dòng)棋盤對(duì)象就行了，棋盤系統(tǒng)保存了