【正文】 布局設(shè)計。(1)常用的二維圖形： 1)直方圖：對于比較粗糙的測量數(shù)據(jù)，它可以直觀地給出差異、例外和可能的趨勢。2)餅圖：這種圖形方式在顯示比較方面很有效并且有很強的視覺效果，可通過餅及其各扇形部分顯示各部分測量值所占的比例關(guān)系。3)折線圖：折線圖可以表現(xiàn)數(shù)據(jù)群中的關(guān)聯(lián)和差異。一般來說，數(shù)據(jù)值用縱坐標引表示，而在橫坐標x軸上標明范圍或時間尺度。4)散布圖：這種圖形適用于z與引坐標上的測量值均為小數(shù)或整數(shù)而且還要顯示成組的數(shù)據(jù)項的情況。在圖中每個數(shù)據(jù)項用一個點表示，根據(jù)點的密度明顯看出的群集可用于聚類。(2)三維圖形：當每個對象有三個測量值(又，y，z)時，可用三維圖形方法。1)三維直方圖，也稱為曼哈頓圖。盡管從視覺上給人以立體的印象，但它是以透視圖來表示數(shù)值比較的。2)三維餅圖可用幾個餅圖來表示，但是由于在幾個餅圖之間來回觀察很吃力，因此難于在各餅圖之間進行比較。視力的短期記憶可能限制了一次只能注意一個餅圖。 報 告(1)報告的功能和分類報告是輸出字符的一個子集，它的功能可以是從一個系統(tǒng)向另一個系統(tǒng)傳遞信息、是某一系統(tǒng)的總結(jié)報告、是一個歷史文獻、簡單的列表等等。1)文宗報告，報告中輸出的是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，這些結(jié)果可能在別處還需進一步處理。它主要用于在各個系統(tǒng)之間傳送信息，包括正在處理的對象的信息。2)信息報告：報告中包含的系統(tǒng)信息中有描述系統(tǒng)進程和活動的數(shù)據(jù)，也可能不止這些。這些信息主要被系統(tǒng)管理人員用來監(jiān)測、控制和修改系統(tǒng)的行為。3)歷史和檔案報告：此類報告所載信息記錄了系統(tǒng)在某一時刻的狀況(檔案)，或者是記錄系統(tǒng)的歷史。它是信息報告的特例。今后還會用到的已處理過的數(shù)據(jù)也存在檔案報告申。4)瀏覽報告：這是最簡單的報告類型，相當于顯示查詢結(jié)果的屏幕或文件列表。信息一般用比較簡單的格式表示。用戶可以用各種方法使用它。(2)報告的用途分析報告中的內(nèi)容應(yīng)當在系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)流和用戶要求中指明。但是，在報告中數(shù)據(jù)如何分組，還受到下面一些因素的影響。1)提出報告的頻度：有的報告隨時提出、有的報告是定期提出的；而且各種報告所需信息也不盡相同。因此，時效性的需求使得報告類型將有一要就給和定期的區(qū)分。2)報告的打印量：報告需要打印多少份?是否每次都需要打印這么多份?需求量不同的報告應(yīng)分別進行處理。3)信息的時效性和精確性：要求信息的及時程度以及陳舊信息對用戶的使用價值，都會影響提出報告的時間。對于數(shù)值數(shù)據(jù)，還要考慮它的精度。4)保密：信息的機密程度以及需要采取什么預防措施以保證數(shù)據(jù)不被未授權(quán)的人存取，這一點與打印報告的設(shè)備及分發(fā)報告的管理有關(guān)。(3)布局設(shè)計報告有三種布局設(shè)計。列表適用于記錄信息的簡單羅列，瀏覽報告和檔案報告即屬于這一類；塊結(jié)構(gòu)是用行、列和總計等形式來組織數(shù)據(jù)，信息報告就屬于這一類；分組結(jié)構(gòu)則在塊內(nèi)進一步做更復雜的成組的信息布局，文宗報告一般屬于此類。報告設(shè)計的步驟可以應(yīng)用前述的屏幕顯示設(shè)計的許多準則：1)確定其用途。需要給出一個清晰而準確的標題。2)與用戶協(xié)商，確定報告的內(nèi)容。報告的內(nèi)容應(yīng)基于系統(tǒng)輸出的要求，并考慮前面在報告用途分析中所列出的各種影響因素。3)根據(jù)內(nèi)容的相關(guān)性，將信息組織成組與塊。在文宗報告中，應(yīng)根據(jù)內(nèi)容將信息組織成組，或者從用戶觀點出發(fā)將相關(guān)于某一主題或目的的信息組織成組。4)根據(jù)用戶的需要和閱讀的順序安排組與塊。例如，根據(jù)重要性、價格、使用頻率或使用順序?qū)⑿畔⒕幗M。 控制界面的設(shè)計設(shè)計控制界面的主要目的是讓用戶能夠主動地控制計算機上軟件系統(tǒng)的工作，使得用戶能夠很容易地訪問計算機的各種設(shè)備。其主要方式有控制對話、菜單、功能鍵、圖標、直接指點、窗口、命令語言和自然語言等。 用控制對話選擇操作命令控制對話可以是簡單的問答形式，系統(tǒng)提出是否需要某個操作，然后用戶以Y/N的方式回答。而復雜的對話形式則是基于菜單的系統(tǒng)。這種對話方式容易使用，但是每次的操作都是單調(diào)重復的，對于老的用戶，往往會感到冗長乏味。在設(shè)計對話的時候，需要注意的要點是：(1)每次只能有一個提問，避免多個詢問；(2)當需要幾個關(guān)聯(lián)的回答時，應(yīng)重新顯示上一個回答。如果以前的回答在后面還需要用到時，在用到的時侯則要重新顯示它，否則會因短期記憶出現(xiàn)錯誤。(3)保持提問的順序與原文檔或用戶模型一致。如果前面有一個提問序列的先例，就一直照著辦下去。 用菜單界面進行控制用戶使用菜單進行控制已是很普遍的事情，通常用戶在菜單條件下做出應(yīng)答有兩種方式：(1)使用應(yīng)答碼在屏幕顯示的菜單做出選擇。應(yīng)答碼可以是數(shù)字或字符。字符碼通常應(yīng)能記憶并能代表這個選擇的實際含義。(2)使用鼠標上的按鈕，或者用光標移動鍵對高亮度菜單選擇條逐行周轉(zhuǎn)選擇，用回車鍵確定當前選定的菜單選擇條。 用功能鍵定義操作命令功能鍵是與選擇菜單等效的硬件。通過定義和使用鍵盤上特定的鍵來選擇可以節(jié)省屏幕空間，并且緩解了應(yīng)答編碼的問題。功能鍵可以用硬編碼，也可以用軟編碼。硬編碼是將功能鍵的操作固定到某個特殊鍵，該鍵以用戶能夠看懂的操作進行標識。用軟編碼時，命令調(diào)用可通過應(yīng)用程序分配到各個功能鍵上，每個鍵可以對應(yīng)一個或多個命令。如果多個命令對應(yīng)單個鍵，用戶必須隨時跟蹤系統(tǒng)所處的狀態(tài)。為了幫助用戶，需要在屏幕上顯示一個副菜單，在這個菜單上顯示了選擇碼的分配，以及在屏幕上的鍵盤布局圖象。 用圖標表示對象或命令在控制界面中越來越多地使用圖標來表示對象或命令。為了使得用戶能夠識別一個圖符所表示的物體或命令，圖標應(yīng)當是逼真的，以至于用戶可以不用專門學習就可對它所代表的意義立即做出有據(jù)的判斷。設(shè)計圖標時，以下的幾點建議可供參考：(1)讓用戶來確認圖標的含義；(2)使得圖標盡可能逼真；(3)圖標應(yīng)有一個清晰的輪廓，以利于辨認；(4)當顯示命令時，要給出在此命令下操作對象的具體表象；(5)要避免使用符號，除非其意義十分明確。 直接操縱這種界面可讓用戶能夠觀看并直接操縱系統(tǒng)中的對象，而不是像在命令語言或菜單中那樣，通過中間代碼來訪問對象。它包括圖標、指點，以及與WIMP(窗口、圖標、鼠標、下拉式菜單)有關(guān)的特性。直接操縱界面的基本特性可以歸為一系列準則：(1)明確的動作：用戶在屏幕上指點并操縱對象。(2)即時的反饋：用戶操作結(jié)果立即可見。例如當用戶選擇一個圖標時，它即呈高亮度。(3)增量的效應(yīng)：例如當一個圖標被拖曳著在屏幕上移動時，其動作應(yīng)是連續(xù)的，應(yīng)當隨著鼠標的移動而連續(xù)地移動，而不應(yīng)突然跳到一個新的位置。(4)可視的交互：交互操作應(yīng)當與用戶概念模型相匹配，并且能夠顯示對象的直觀圖象。(5)剝皮式的學習：當用戶學習系統(tǒng)功能時，其復雜性應(yīng)按層逐漸增加。(6)可逆的動作：使用退回操作，可以順序復原到原先的動作狀態(tài)。(7)事先驗證：只允許合法的交互產(chǎn)生效果，因此，如果用戶指向一個對象而交互動作對現(xiàn)行任務(wù)沒有意義時，顯示屏幕上應(yīng)無反應(yīng)。 用窗口劃分屏幕直接操縱有時要求能夠同時具有許多不同的界面，或者對于同一對象有多個視圖，這就需要窗口的支持。窗口把物理屏幕劃分成幾部分，因此在屏幕上同時就可以進行不同的操作。 命令語言命令語言是潛在的最強有力的控制界面。其主要優(yōu)點是：可節(jié)省屏幕空間；可通過名字對目標和功能直接使用(從而不必提供存取層次)。命令的組合可以使系統(tǒng)功能更靈活。所有的命令語言都有一個詞典和一個語法。詞典給定單詞的集合，語法給出說明單詞組合方式的規(guī)則。命令的詞法則是把意義滲入命令字的編碼方法，可用以幫助用戶識別和記憶命令。(1)命令語言的詞匯命令語言使用單詞來標識對象和操作。對象是指命令語言操作的設(shè)備、文件等，常用名詞來描述。操作則再用動詞來描述。(2)命令語言的語法命令語言按其簡繁不同，可分為以下等級：1)關(guān)鍵詞：這是使用單個名詞和動詞來識別對象和執(zhí)行命令的簡單命令語言。2)關(guān)鍵詞和參數(shù)：在這種語言中，基本詞匯是有限的。通過添加參數(shù)以增強基本命令的功能。3)基于語法的語言：在這種語言中，引入了一系列規(guī)則來構(gòu)成詞組短語，這些短語可由命令詞匯的組合而得。語言的規(guī)則說明了允許哪些類型的單詞可以出現(xiàn)在一個命令串的序列中。 自然語言像命令語言一樣，自然語言由詞典和語法組成。但與命令語言和程序設(shè)計語言不同的是，自然語言的語法成分有許多規(guī)則，使其具有更靈活的表達式和多義性的解釋。這里只是簡單地討論自然語言理解的復雜性，給出使用自然語言界面方面應(yīng)遵守的準則?！盾浖こ獭返谄哒聦W習輔導作為軟件工程過程的一個階段，程序編碼是設(shè)計的繼續(xù)。本章不具體介紹如何編寫程序，而是從軟件工程這個更廣泛的范圍討論與程序設(shè)計語言及程序編碼有關(guān)的問題。 對源程序的質(zhì)量要求 為了保證程序編碼的質(zhì)量，程序員必須深刻地理解、熟練地掌握并正確地運用程序設(shè)計語言的特性，例如一些語法規(guī)則和語義的細節(jié)。只有語法上沒有錯誤的程序才能通過編譯系統(tǒng)的語法檢查。然而，軟件工程項目對代碼編寫的要求，絕不僅僅是源程序語法上的正確性，也不只是源程序中沒有各種錯誤，此外，還要求源程序具有良好的結(jié)構(gòu)性和良好的程序設(shè)計風格。目前人們編寫源程序大多還只能用某種程序設(shè)計語言，并且寫出的源程序除送入計算機運行外，還必須讓人能夠容易看懂。這一點對于軟件工程項目和軟件產(chǎn)品是一個必不可少的質(zhì)量要求。在程序編寫時就應(yīng)考慮到，所寫出的程序?qū)⒂蓜e人閱讀，一定要盡量使程序?qū)懙萌菀诪槿俗x懂。改善或提高程序的可讀性，必須作為一個目標要加以注意。假如寫出的源程序便于閱讀，又便于測試和排除所發(fā)現(xiàn)的程序故障，就能夠有效地在開發(fā)期間消除絕大多數(shù)在程序中隱藏的故障，使得程序可以做到正常穩(wěn)定地運行，極大地減小了運行期間軟件失效的可能性，大大提高了軟件的可靠性。如果寫出的源程序在運行過程中發(fā)現(xiàn)了問題或錯誤時很容易修改，而且當軟件在使用過程中，能根據(jù)用戶的需要很容易擴充其功能及改善其性能，則這樣的程序就具有較好的可維護性，維護人員可以很方便地對它進行修改、擴充和移植。 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 (Structured Programming)程序編碼這一階段的工作是把軟件的詳細設(shè)計變換成用某一種程序設(shè)計語言編寫的可實現(xiàn)的源程序，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計就是在編寫程序時首先必須考慮的問題。 關(guān)于GOT0語句的爭論凡是使用GOTO語句多的程序，常常使程序變得很難理解，從而增加查錯和維護的困難，降低程序的可維護性。但GOTO語句概念簡單，使用方便，在某些情況下，保留GOTO語句反能使寫出的程序更加簡潔，并且GOTO語句可直接得到硬件指令的支持。經(jīng)過爭論，人們認識到，要創(chuàng)立一種新的程序設(shè)計思想、方法和風格，以顯著提高軟件生產(chǎn)率和軟件質(zhì)量，降低軟件維護的成本。 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的原則結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的主要的原則有：(1)使用語言中的順序、選擇、重復等有限的基本控制結(jié)構(gòu)表示程序邏輯。(2)選用的控制結(jié)構(gòu)只準許有一個入口和一個出口。(3)程序語句組成容易識別的塊(Block)，每塊只有一個入口和一個出口。(4)復雜結(jié)構(gòu)應(yīng)該用基本控制結(jié)構(gòu)進行組合嵌套來實現(xiàn)。(5)語言中沒有的控制結(jié)構(gòu)，可用一段等價的程序段模擬，但要求該程序段在整個系統(tǒng)中應(yīng)前后一致。(6)嚴格控制GOTO語句，僅在下列情形才可使用：用一個非結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言去實現(xiàn)一個結(jié)構(gòu)化的構(gòu)造。在某種可以改善而不是損害程序可讀性的情況下。 程序設(shè)計自頂向下，逐步求精對于一個復雜的問題，不要急于馬上用計算機指令、數(shù)字和邏輯符號來表示它，而應(yīng)當先用較自然的抽象的語句來表示，從而得到抽象的程序。抽象程序?qū)Τ橄蟮臄?shù)據(jù)類型進行某些特定的運算，并用一些合適的記號(可以是自然語言)來表示。下一步對抽象程序再做分解，進入下一個抽象的層次。這樣的細化過程一直進行下去，直到程序能被計算機接受為止。此時的程序已經(jīng)是用某種高級語言或機器指令書寫的了。事實上，在概要設(shè)計階段，已經(jīng)采用自頂向下，逐步細化的方法，把一個復雜問題的解法分解和細化成了一個由許多功能模塊組成的層次結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)。在詳細設(shè)計和編碼階段，還應(yīng)當采取自頂向下，逐步求精的方法，把一個模塊的功能逐步分解，細化為一系列具體的步驟，進而翻譯成一系列用某種程序設(shè)計語言寫成的程序。自頂向下，逐步求精方法的優(yōu)點：（1）自頂向下，逐步求精方法符合人們解決復雜問題的普遍規(guī)律?？商岣哕浖_發(fā)的成功率和生產(chǎn)率；（2）用先全局后局部，先整體后細節(jié)，先抽象后具體的逐步求精的過程開發(fā)出來的程序具有清晰的層次結(jié)構(gòu)，因此程序容易閱讀和理解；（3）程序自頂向下，逐步細化，分解成一個樹形結(jié)構(gòu)，在同一層的節(jié)點上做細化工作，相互之間沒有關(guān)系，因此它們之間的細化工作相互獨立；在任何一步發(fā)生錯誤，一般只影響它下層的節(jié)點，同一層其他節(jié)點不受影響。在以后的測試中，也可以先獨立地一個節(jié)點一個節(jié)點地做，最后再集成。（4）程序清晰和模塊化，使得在修改和重新設(shè)計一個軟件時，可復用的代碼量最大； 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理化結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計主要是想從程序的控制結(jié)構(gòu)入手，消除不適應(yīng)的、容易引起混亂的GOTO語句。這只是問題的一個方面，而問題的另一方面，過去沒有注意到的是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理化問題，即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)訪問的規(guī)范化，標準化問題。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中常使用數(shù)組、指針等數(shù)據(jù)類型，可用棧和隊列去代替數(shù)組和指針。 程序設(shè)計風格 (Programming Style)在軟件測試階段和維護階段，編寫程序的人與參與測試、維護的人都要閱讀程序。閱讀程序是軟件開發(fā)和維護過程中的一個重要組成部分，而且讀程序的時間比寫程序的時間還要多。因此，程序?qū)嶋H上也是一種供人閱讀的文章，既然如此，就有一個文章的風格問題。 源程序文檔化源程序文檔化包括選擇標識符(變量和標號)的名字、安排注釋以及程序的視覺組織等。(1)符號名的命名符號名即標識符，包括模塊名、變量名、常量名、標號名、子程序名以及數(shù)據(jù)區(qū)名、緩沖區(qū)名等。這些名字應(yīng)能反映它所代表的實際東西，應(yīng)有一定實際意義，使其能夠見名知意，有助于對程序功能的理解。(2)程序的注釋夾在程序中的注釋是程序員與日后的程序讀者之間通信的重要手段。正確的注釋能夠幫助讀者理解