軟件工程-第六章-軟件詳細設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-02 17:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 封閉結(jié)構(gòu) [定義 63] 流程圖程序中兩個結(jié)點之間所有沒有重復(fù)結(jié)點的通路組成的結(jié)構(gòu)稱為封閉結(jié)構(gòu)。 圖 6— 9 封閉結(jié)構(gòu) ? 基本程序 [定義 64]一個正規(guī)程序，如果滿足如下兩個條件，則稱之為基本程序。 ? 不包括多于一個結(jié)點的正規(guī)子程序，換句話說，是一種不可再分解的正規(guī)程序； ? 如果存在封閉結(jié)構(gòu)，封閉結(jié)構(gòu)都是正規(guī)子程序。 ? 例如，圖 68中的結(jié)點 G滿足第一個條件，它不包括多于一個結(jié)點的正規(guī)子程序；但是它不滿足第二個條件，它有兩個封閉結(jié)構(gòu)： {P2[A；P4]S2}和 {P2P4BS1}。顯然這兩個結(jié)構(gòu)都不是正規(guī)程序，它們都有兩個出口線，如圖 610所示。所以 G不是基本程序。 圖 6— 10 兩個出口線的結(jié)構(gòu) ? 任何一個結(jié)構(gòu)化程序都可以用這些基本程序構(gòu)成?；境绦蛐问接卸喾N，顯然前面提到的三種基本控制結(jié)構(gòu)和兩種擴充控制結(jié)構(gòu)都是基本程序。所以基本程序并不都是必不可少的，為了構(gòu)造程序，可以只使用一部分基本程序。 ? 基集合 [定義 65]用以構(gòu)造程序的基本程序的集合稱為基集合。 例如，可以選下列集合作為基集合： {序列， ifthenelse， while do} 或 {序列， ifthenelse， repeatuntil}等。 ? 復(fù)合程序 [定義 66] 如果一個基本程序的函數(shù)結(jié)點用另一個基本函數(shù)程序替換，產(chǎn)生的新的正規(guī)程序稱為復(fù)合程序。 結(jié)構(gòu)化程序 [定義 67] 由基本程序的一個固定的基集合構(gòu)造出的復(fù)合程序稱為結(jié)構(gòu)化程序。 ? – [定義 8]已知一正規(guī)程序 P，對于每個初始數(shù)據(jù)狀態(tài)X，若程序是終止的，那么有確定的最終狀態(tài) Y，如果對于每個給定的 X，值 Y是唯一的，那么所有的有序?qū)?{（ X， Y） }就定義了一個函數(shù)，稱之為程序 P的程序函數(shù)，記為 [P]。 ? 例 1 程序 P為： t:=x。 x:=y。 y:=t 那么，對于任意給定的初始數(shù)據(jù)狀態(tài) X：（ x, y, t）， P的最終數(shù)據(jù)狀態(tài)將為 Y：（ y,x,x）。因而，程序函數(shù) [P]為： {（（ x,y,t），（ y,x,x）） } ? 程序函數(shù)是對程序功能的一個精確描述。如果兩個程序有相同的程序函數(shù)，那么它們所完成的功能一定是相同的。 [定義 69] 如果程序 P1和 P2有相同的程序函數(shù)，稱 P1和 P2是函數(shù)等價的，簡稱 P1和 P2是等價的。 ? 在理論上的研究證明問題解的任何算法，都可以表示為結(jié)構(gòu)化方法的構(gòu)造。其理論研究可以歸納如下： [定理 61] 任一正規(guī)程序都可以函數(shù)等價于一個由基集合 {序列， ifthenelse， whiledo}產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)化程序。 – [定理 62]：如果不增加輔助變量、不增加額外計算或不改變程序的執(zhí)行順序，那么必然存在不能用if—while表示的構(gòu)造。 – [定理 63] ：在定理一的假設(shè)條件下， if—while構(gòu)造的充分必要條件是：該構(gòu)造不包含兩個（或兩個以上）的出口循環(huán)。 圖 6—13（ a）所示，是一個非結(jié)構(gòu)化的流程圖。通過改變構(gòu)造的執(zhí)行順序，形成了圖 6—13（ b）所示與圖 6—13（ a）等價的結(jié)構(gòu)化流程圖。在圖 6—13（ b）中，使用了組合判斷 A1和 A2，“”表示 A1―非”與A2―非”。 圖 6— 13改變構(gòu)造執(zhí)行順序 – [定理 4] ：若允許增加輔助變量、或增加額外計算、或改變程序的執(zhí)行順序，問題解的任何算法都可以表示為結(jié)構(gòu)化構(gòu)造。 圖 6—14（ a）所示的結(jié)構(gòu)化流程圖中有 10個元素。是一個非結(jié)構(gòu)化流程圖程序。因為，它的兩個選擇結(jié)構(gòu)出現(xiàn)重合，造成了程序段 D有兩個入口，一個出口，破壞了單入口單出口這項結(jié)構(gòu)化原則。 （ a）非結(jié)構(gòu)化流程圖 （ b）等價的結(jié)構(gòu)化流程圖 圖 6— 14 改變構(gòu)造執(zhí)行順序 ? – 1. 用結(jié)構(gòu)化定理證明過程提供的方法 例 4 圖 615的流程
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