《2022年2022年计算机等级考试二级C++注意事项 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年2022年计算机等级考试二级C++注意事项 .pdf(21页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第三条 :不要使用快捷键!很多人在使用TC 的时候习惯于用F9,CTRL+F9 或者其他的热键,首先F9 只是编译了,并没有i 运行程序,考试一定要运行一下你的程序才会有输出文件,否则一定是0 分。热键在考试的时候是很危险的,因为UCDOS 的热键和TC 的冲突, CTRL+F9 变成了全角半角转换, 如果不小心按了,会导致你的程序有中文字符,编译的时候出错,而且很难查找排除错误 ! 所以建议大家在考试的时候使用ALT+ 红色字母来调出菜单进行编译调试等步骤,建议步骤为:写完代码后用ALT+F ,S 存盘,然后ALT+C ,M 编译,然后ALT+R ,R 运行,这样就万无一失了。第四条 :不要
2、加载任何输入法上机考试用的DOS 环境内存十分有限,如果你加载了任何一个输入法,都有可能造成编译程序的时候出现out of memory 内存不足的情况,到那时就麻烦了。程序只要写的对就可以,不要画蛇添足的加注释,没有人看的! 第五条 :不要提前交卷!考场一般使用NOVELL网络,有的时候存在网络状况不好而连接失败等问题。这时,如果你已经提前交卷的话就不太好了。另外也可以防止别人有意无意的改动你的程序。第六条 :考试时候的一些技巧1、进入 TC 以后如果想查看题干要求,不用退出TC ,直接用F12 就可以显示出来。2、用 F12 显示题目之后可以通过CTRL+BACKSPACE把题目定在屏幕上
3、。3、编译运行之后,可以通过type out.dat 或 edit out.dat 或 tc out.dat 查看输出文件。(千万不要改动!不然影响考试结果。如果不小心改动,再重新编译运行一次你的程序就可以了 ) 4、如果考试的时候不小心改动了代码的主函数或其他部分,可以进入考生目录下的warn 隐藏目录,把里边的备份文件复制到考生目录。步骤: 在考生目录下输入cd warn 输入 copy *.c . 输入 cd . 就可以了名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,
4、共 21 页 - - - - - - - - - 5、如果调试的时候不小心死循环了,可以通过CTRL+C 或 CTRL+BREAK来终止,如果连按多次都没反应,不要慌,立即找监考老师说明情况,可以重新启动机器继续答原题,你的程序还在,时间也是继续刚才的。所以这也提醒大家,运行程序之前一定要先存盘。第 1 章 数据结构与算法1.1 算法的复杂度1. 算法的基本概念利用计算机算法为计算机解题的过程实际上是在实施某种算法。(1)算法的基本特征算法一般具有4 个基本特征:可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报。(2)算法的基本运算和操作算法的基本运算和操作包括:算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。
5、(3)算法的 3 种基本控制结构算法的 3 种基本控制结构是:顺序结构、选择结构、循环结构。(4)算法基本设计方法算法基本设计方法:列举法、归纳法、递推、递归、减半递推技术、回溯法。(5)指令系统所谓指令系统指的是一个计算机系统能执行的所有指令的集合。2. 算法复杂度算法复杂度包括时间复杂度和空间复杂度。注意两者的区别,无混淆,见表1-1。表 1-1 算法复杂性名称描述时间复杂度执行算法所需要的计算工作量空间复杂度执行这个算法所需要的内存空间1.2 数据结构名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
6、 - - - - 第 2 页,共 21 页 - - - - - - - - - 1.2.1 逻辑结构和存储结构1. 数据结构的基本概念(1)数据结构指相互有关联的数据元素的集合。(2)数据结构研究的3 个方面 数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系,即数据的逻辑结构; 在对数据进行处理时,各数据元素在计算机中的存储关系,即数据的存储结构; 对各种数据结构进行的运算。2. 逻辑结构数据的逻辑结构是对数据元素之间的逻辑关系的描述,它可以用一个数据元素的集合和定义在此集合中的若干关系来表示。数据的逻辑结构有两个要素:一是数据元素的集合,通常记为 D;二是D 上的关系,它反映了数据元素之间的前后件关
7、系,通常记为R。一个数据结构可以表示成:B=(D,R) 其中, B 表示数据结构。为了反映D 中各数据元素之间的前后件关系,一般用二元组来表示。例如,如果把一年四季看作一个数据结构,则可表示成:B =(D,R) D = 春季 ,夏季 ,秋季 ,冬季 R =( 春季 ,夏季 ),(夏季 ,秋季 ),(秋季 ,冬季 ) 3. 存储结构数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式称为数据的存储结构(也称数据的物理结构)。由于数据元素在计算机存储空间中的位置关系可能与逻辑关系不同,因此,为了表示存放在计算机存储空间中的各数据元素之间的逻辑关系(即前后件关系) ,在数据的存储结构中,不仅要存放各数据元素的
8、信息,还需要存放各数据元素之间的前后件关系的信息。一种数据的逻辑结构根据需要可以表示成多种存储结构,常用的存储结构有顺序、链接等存储结构。顺序存储方式主要用于线性的数据结构,它把逻辑上相邻的数据元素存储在物理上相邻的存储单元里,结点之间的关系由存储单元的邻接关系来体现。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 21 页 - - - - - - - - - 链式存储结构就是在每个结点中至少包含一个指针域,用指针来体现数据元素之间逻辑上的联系。1.2.2 线性结构和非线
9、性结构根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度,一般将数据结构分为两大类型:线性结构与非线性结构。(1)如果一个非空的数据结构满足下列两个条件: 有且只有一个根结点; 每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件。则称该数据结构为线性结构。线性结构又称线性表。在一个线性结构中插入或删除任何一个结点后还应是线性结构。栈、队列、串等都为线性结构。如果一个数据结构不是线性结构,则称之为非线性结构。数组、广义表、 树和图等数据结构都是非线性结构。(2)线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点: 线性表中所有元素所占的存储空间是连续的; 线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的。元素
10、ai 的存储地址为:ADR(ai)=ADR(a1)+(i-1)k,ADR(a1) 为第一个元素的地址,k 代表每个元素占的字节数。(3)顺序表的运算有查找、插入、删除3 种。1.3 栈1. 栈的基本概念栈( stack)是一种特殊的线性表,是限定只在一端进行插入与删除的线性表。在栈中,一端是封闭的, 既不允许进行插入元素,也不允许删除元素;另一端是开口的,允许插入和删除元素。通常称插入、删除的这一端为栈顶,另一端为栈底。当表中没有元素时称为空栈。 栈顶元素总是最后被插入的元素,从而也是最先被删除的元素;栈底元素总是最先被插入的元素,从而也是最后才能被删除的元素。栈是按照 “ 先进后出 ” 或“
11、 后进先出 ” 的原则组织数据的。例如,枪械的子弹匣就可以用来形象的表示栈结构。子弹匣的一端是完全封闭的,最后被压入弹匣的子弹总是最先被弹出,而最先被压入的子弹最后才能被弹出。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 21 页 - - - - - - - - - 2. 栈的顺序存储及其运算栈的基本运算有3 种:入栈、退栈与读栈顶元素。 入栈运算:在栈顶位置插入一个新元素; 退栈运算:取出栈顶元素并赋给一个指定的变量; 读栈顶元素:将栈顶元素赋给一个指定的变量。1.4
12、 队列1. 队列的基本概念队列是只允许在一端进行删除,在另一端进行插入的顺序表,通常将允许删除的这一端称为队头,允许插入的这一端称为队尾。当表中没有元素时称为空队列。队列的修改是依照先进先出的原则进行的,因此队列也称为先进先出的线性表,或者后进后出的线性表。例如:火车进遂道,最先进遂道的是火车头,最后是火车尾,而火车出遂道的时候也是火车头先出,最后出的是火车尾。若有队列:Q =(q1,q2, ,qn) 那么, q1 为队头元素 (排头元素) ,qn 为队尾元素。 队列中的元素是按照q1,q2,qn 的顺序进入的,退出队列也只能按照这个次序依次退出,即只有在q1,q2,qn-1 都退队之后, q
13、n 才能退出队列。因最先进入队列的元素将最先出队,所以队列具有先进先出的特性,体现 “ 先来先服务 ” 的原则。队头元素 q1 是最先被插入的元素,也是最先被删除的元素。队尾元素 qn 是最后被插入的元素,也是最后被删除的元素。因此,与栈相反,队列又称为 “ 先进先出 ”(First In First Out ,简称 FIFO) 或“ 后进后出 ” (Last In Last Out ,简称 LILO )的线性表。2. 队列运算入队运算是往队列队尾插入一个数据元素;退队运算是从队列的队头删除一个数据元素。队列的顺序存储结构一般采用队列循环的形式。循环队列s=0 表示队列空;s=1 且 fron
14、t=rear 表示队列满。计算循环队列的元素个数:“ 尾指针减头指针” ,若为负数,再加其容量即可。1.5 链表在链式存储方式中,要求每个结点由两部分组成:一部分用于存放数据元素值,称为数据域; 另一部分用于存放指针,称为指针域。 其中指针用于指向该结点的前一个或后一个结点(即前件或后件)。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 21 页 - - - - - - - - - 链式存储方式既可用于表示线性结构,也可用于表示非线性结构。(1)线性链表线性表的链式存储结
15、构称为线性链表。在某些应用中, 对线性链表中的每个结点设置两个指针,一个称为左指针,用以指向其前件结点;另一个称为右指针,用以指向其后件结点。这样的表称为双向链表。在线性链表中, 各数据元素结点的存储空间可以是不连续的,且各数据元素的存储顺序与逻辑顺序可以不一致。在线性链表中进行插入与删除,不需要移动链表中的元素。线性单链表中,HEAD 称为头指针, HEAD=NULL(或 0)称为空表。如果是双项链表的两指针:左指针(Llink )指向前件结点,右指针(Rlink )指向后件结点。线性链表的基本运算:查找、插入、删除。(2)带链的栈栈也是线性表, 也可以采用链式存储结构。带链的栈可以用来收集
16、计算机存储空间中所有空闲的存储结点,这种带链的栈称为可利用栈。1.6 二叉树1.6.1 二叉树概念及其基本性质1. 二叉树及其基本概念二叉树是一种很有用的非线性结构,具有以下两个特点: 非空二叉树只有一个根结点; 每一个结点最多有两棵子树,且分别称为该结点的左子树和右子树。在二叉树中, 每一个结点的度最大为2, 即所有子树 (左子树或右子树)也均为二叉树。另外,二叉树中的每个结点的子树被明显地分为左子树和右子树。在二叉树中, 一个结点可以只有左子树而没有右子树,也可以只有右子树而没有左子树。当一个结点既没有左子树也没有右子树时,该结点即为叶子结点。例如,一个家族中的族谱关系如图1-1 所示:A
17、 有后代 B,C;B 有后代 D,E;C 有后代 F。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 21 页 - - - - - - - - - 典型的二叉树如图1-1 所示:详细讲解二叉树的基本概念,见表1-2。图 1-1 二叉树图父结点(根)在树结构中,每一个结点只有一个前件,称为父结点,没有前件的结点只有一个,称为树的根结点,简称树的根。例如,在图1-1 中,结点A是树的根结点。子 结 点 和叶子结点在树结构中,每一个结点可以有多个后件,称为该结点的子结点。没有后
18、件的结点称为叶子结点。例如,在图1-1 中,结点D,E,F 均为叶子结点。度在树结构中,一个结点所拥有的后件的个数称为该结点的度,所有结点中最大的度称为树的度。例如,在图1-1 中,根结点A 和结点 B 的度为2,结点 C 的度为 1,叶子结点D,E,F 的度为 0。所以,该树的度为2。深度定义一棵树的根结点所在的层次为1,其他结点所在的层次等于它的父结点所在的层次加1。树的最大层次称为树的深度。例如,在图1-1 中,根结点 A 在第 1 层,结点 B,C 在第 2 层,结点 D,E,F 在第 3 层。该树的深度为3。子树在树中,以某结点的一个子结点为根构成的树称为该结点的一棵子树。表 1-2
19、 二叉树的基本概念2. 二叉树基本性质二叉树具有以下几个性质:性质 1:在二叉树的第k 层上,最多有2k-1(k1 )个结点。性质 2:深度为m 的二叉树最多有2m-1 个结点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 21 页 - - - - - - - - - 性质 3:在任意一棵二叉树中,度为0 的结点(即叶子结点)总是比度为2 的结点多一个。性质 4:具有 n 个结点的二叉树,其深度至少为log2n+1 ,其中 log2n 表示取 log2n 的整数部分。3
20、. 满二叉树与完全二叉树满二叉树是指这样的一种二叉树:除最后一层外, 每一层上的所有结点都有两个子结点。在满二叉树中, 每一层上的结点数都达到最大值,即在满二叉树的第k 层上有 2k-1 个结点,且深度为m 的满二叉树有2m-1 个结点。完全二叉树是指这样的二叉树:除最后一层外, 每一层上的结点数均达到最大值;在最后一层上只缺少右边的若干结点。对于完全二叉树来说,叶子结点只可能在层次最大的两层上出现:对于任何一个结点,若其右分支下的子孙结点的最大层次为p,则其左分支下的子孙结点的最大层次或为p,或为 p+1。完全二叉树具有以下两个性质:性质 1:具有 n个结点的完全二叉树的深度为log2n+1
21、 。性质 2:设完全二叉树共有n 个结点。如果从根结点开始,按层次(每一层从左到右)用自然数1,2, ,n 给结点进行编号,则对于编号为k(k=1,2,n)的结点有以下结论: 若 k=1,则该结点为根结点,它没有父结点; 若 k1,则该结点的父结点编号为INT(k/2); 若 2kn ,则编号为k 的结点的左子结点编号为2k;否则该结点无左子结点(显然也没有右子结点); 若 2k+1n ,则编号为k 的结点的右子结点编号为2k+1;否则该结点无右子结点。1.6.2 二叉树的遍历在遍历二叉树的过程中,一般先遍历左子树,再遍历右子树。 在先左后右的原则下,根据访问根结点的次序,二叉树的遍历分为三类
22、:中序前序遍历、遍历和后序遍历。(1)前序遍历先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树;并且在遍历左、右子树时,仍需先访问根结点,然后遍历左子树,最后遍历右子树。例如,对图1-1 中的二叉树进行前序遍历的结果(或称为该二叉树的前序序列)为:A,B,D,E,C,F。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 21 页 - - - - - - - - - (2)中序遍历先遍历左子树、然后访问根结点,最后遍历右子树;并且,在遍历左、右子树时,仍然先遍历左子树,然后访问根
23、结点,最后遍历右子树。例如,对图1-1 中的二叉树进行中序遍历的结果(或称为该二叉树的中序序列)为:D,B,E, A,C,F。(3)后序遍历先遍历左子树、然后遍历右子树,最后访问根结点;并且,在遍历左、右子树时,仍然先遍历左子树,然后遍历右子树,最后访问根结点。例如,对图1-1 中的二叉树进行后序遍历的结果(或称为该二叉树的后序序列)为:D, E,B, F,C,A。1.7 查找1.7.1 顺序查找查找是指在一个给定的数据结构中查找某个指定的元素。从线性表的第一个元素开始,依次将线性表中的元素与被查找的元素相比较,若相等则表示查找成功;若线性表中所有的元素都与被查找元素进行了比较但都不相等,则表
24、示查找失败。例如,在一维数组21,46,24,99,57, 77,86中,查找数据元素99,首先从第 1 个元素 21 开始进行比较,比较结果与要查找的数据不相等,接着与第2 个元素 46 进行比较,以此类推,当进行到与第4 个元素比较时,它们相等,所以查找成功。如果查找数据元素100,则整个线性表扫描完毕,仍未找到与100 相等的元素,表示线性表中没有要查找的元素。在下列两种情况下也只能采用顺序查找:如果线性表为无序表,则不管是顺序存储结构还是链式存储结构,只能用顺序查找;即使是有序线性表,如果采用链式存储结构,也只能用顺序查找。1.7.2 二分法查找二分法查找, 也称拆半查找, 是一种高效
25、的查找方法。能使用二分法查找的线性表必须满足用顺序存储结构和线性表是有序表两个条件。“ 有序 ” 是特指元素按非递减排列,即从小到大排列,但允许相邻元素相等。下一节排序中,有序的含义也是如此。对于长度为n 的有序线性表,利用二分法查找元素X 的过程如下:步骤 1:将 X 与线性表的中间项比较;步骤 2:如果 X 的值与中间项的值相等,则查找成功,结束查找;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 21 页 - - - - - - - - - 步骤 3:如果 X 小于
26、中间项的值,则在线性表的前半部分以二分法继续查找;步骤 4:如果 X 大于中间项的值,则在线性表的后半部分以二分法继续查找。例如,长度为8 的线性表关键码序列为:6,13,27,30,38,46,47,70,被查元素为 38,首先将与线性表的中间项比较,即与第4 个数据元素30 相比较, 38 大于中间项30 的值,则在线性表38,46,47,70中继续查找;接着与中间项比较,即与第2 个元素46 相比较, 38 小于 46,则在线性表38中继续查找,最后一次比较相等,查找成功。顺序查找法每一次比较,只将查找范围减少1,而二分法查找,每比较一次,可将查找范围减少为原来的一半,效率大大提高。对于
27、长度为n 的有序线性表,在最坏情况下,二分法查找只需比较log2n 次,而顺序查找需要比较n 次。1.8 排序1. 交换类排序法(1)冒泡排序法首先, 从表头开始往后扫描线性表,逐次比较相邻两个元素的大小,若前面的元素大于后面的元素, 则将它们互换, 不断地将两个相邻元素中的大者往后移动,最后最大者到了线性表的最后。然后, 从后到前扫描剩下的线性表,逐次比较相邻两个元素的大小,若后面的元素小于前面的元素, 则将它们互换, 不断地将两个相邻元素中的小者往前移动,最后最小者到了线性表的最前面。对剩下的线性表重复上述过程,直到剩下的线性表变空为止,此时已经排好序。在最坏的情况下,冒泡排序需要比较次数
28、为n(n-1)/2。(2)快速排序法任取待排序序列中的某个元素作为基准(一般取第一个元素),通过一次排序,将待排元素分为左右两个子序列,左子序列元素的排序码均小于或等于基准元素的排序码,右子序列的排序码则大于基准元素的排序码,然后分别对两个子序列继续进行排序,直至整个序列有序。2. 插入类排序法 简单插入排序法,最坏情况需要n(n-1)/2 次比较; 希尔排序法,最坏情况需要O(n1.5)次比较。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 21 页 - - - -
29、- - - - - 3. 选择类排序法 简单选择排序法,最坏情况需要n(n-1)/2 次比较; 堆排序法,最坏情况需要O(nlog2n) 次比较。相比以上几种(除希尔排序法外),堆排序法的时间复杂度最小。第 2 章 程序设计基础2.1 程序设计的方法与风格养成良好的程序设计风格,主要考虑下述因素:(1)源程序文档化符号名的命名:符号名的命名应具有一定的实际含义,以便于对程序功能的理解;程序注释: 在源程序中添加正确的注释可帮助人们理解程序。程序注释可分为序言性注释和功能性注释。语句结构清晰第一、效率第二;视觉组织: 通过在程序中添加一些空格、空行和缩进等, 使人们在视觉上对程序的结构一目了然。
30、(2)数据说明的方法为使程序中的数据说明易于理解和维护,可采用下列数据说明的风格,见表2-1。表 2-1 数据说明风格数据说明风格 详细说明次序应规范化 使数据说明次序固定,使数据的属性容易查找,也有利于测试、 排错和维护变量安排有序化当多个变量出现在同一个说明语句中时,变量名应按字母顺序排序,以便于查找使用注释在定义一个复杂的数据结构时,应通过注解来说明该数据结构的特点(3)语句的结构程序语句的结构程序应该简单易懂,语句构造应该简单直接。(4)输入和输出输入输出比较简单,这里就不作介绍。2.2 结构化程序设计名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -
31、 - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 21 页 - - - - - - - - - 1. 结构化程序设计的原则结构化程序设计方法引入了工程思想和结构化思想,使大型软件的开发和编程得到了极大的改善。结构化程序设计方法的主要原则为:自顶向下、逐步求精、模块化和限制使用goto 语句。 自顶向上:先考虑整体,再考虑细节;先考虑全局目标,再考虑局部目标; 逐步求精:对复杂问题应设计一些子目标作为过渡,逐步细化; 模块化:把程序要解决的总目标分解为分目标,再进一步分解为具体的小目标,把每个小目标称为一个模块。限制使用 goto 语句:在程序开发过程中要
32、限制使用goto 语句。2. 结构化程序的基本结构结构化程序的基本结构有三种类型:顺序结构、选择结构和循环结构。 顺序结构:是最基本、最普通的结构形式,按照程序中的语句行的先后顺序逐条执行; 选择结构:又称为分支结构,它包括简单选择和多分支选择结构; 循环结构:根据给定的条件,判断是否要重复执行某一相同的或类似的程序段。循环结构对应两类循环语句:先判断后执行的循环体称为当型循环结构;先执行循环体后判断的称为直到型循环结构。2.3 面向对象方法面向对象方法涵盖对象及对象属性与方法、类、继承、多态性几个基本要素。1. 对象通常把对象的操作也称为方法或服务。属性即对象所包含的信息,它在设计对象时确定
33、, 一般只能通过执行对象的操作来改变。属性值应该指的是纯粹的数据值,而不能指对象。操作描述了对象执行的功能,若通过信息的传递,还可以为其他对象使用。对象具有如下特征:标识惟一性、分类性、多态性、封装性、模块独立性。2. 类和实例名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 21 页 - - - - - - - - - 类是具有共同属性、共同方法的对象的集合。它描述了属于该对象类型的所有对象的性质,而一个对象则是其对应类的一个实例。类是关于对象性质的描述,它同对象一样,
34、 包括一组数据属性和在数据上的一组合法操作。3. 消息消息是实例之间传递的信息,它请求对象执行某一处理或回答某一要求的信息,它统一了数据流和控制流。一个消息由三部分组成:接收消息的对象的名称、消息标识符(消息名) 和零个或多个参数。4. 继承广义地说,继承是指能够直接获得已有的性质和特征,而不必重复定义它们。继承分为单继承与多重继承。单继承是指, 一个类只允许有一个父类,即类等级为树形结构。多重继承是指,一个类允许有多个父类。5. 多态性对象根据所接受的消息而做出动作,同样的消息被不同的对象接受时可导致完全不同的行动,该现象称为多态性。2.1 程序设计设计方法和风格清晰第一、效率第二已成为当今
35、主导的程序设计风格。形成良好的程序设计风格需注意:1、源程序文档化;2、数据说明的方法;3、语句的结构;4、输入和输出。注释分序言性注释和功能性注释。语句结构清晰第一、效率第二。2.2 结构化程序设计结构化程序设计方法的四条原则是:1、自顶向下;2、逐步求精;3、模块化;4、限制使用goto 语句。结构化程序的基本结构及特点:(1)顺序结构:一种简单的程序设计,最基本、最常用的结构;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 21 页 - - - - - - - -
36、 - (2)选择结构:又称分支结构,包括简单选择和多分支选择结构,可根据条件,判断应该选择哪一条分支来执行相应的语句序列;(3)循环结构:又称重复结构,可根据给定条件,判断是否需要重复执行某一相同或类似的程序段。结构化程序设计的特点:只有一个入口和出口2.3 面向对象的程序设计面向对象方法的优点:(1)与人类习惯的思维方法一致;(2)稳定性好;(3)可重用性好;(4)易于开发大型软件产品;(5)可维护性好。对象是面向对象方法中最基本的概念,可以用来表示客观世界中的任何实体,对象是实体的抽象。面向对象的程序设计方法中,对象是由数据的容许的操作组成的封装体,是系统中用来描述客观事物的一个实体,是构
37、成系统的一个基本单位,由一组表示其静态特征的属性和它可执行的一组操作组成。操作描述了对象执行的功能,是对象的动态属性,操作也称为方法或服务。对象的基本特点:(1)标识惟一性;(2)分类性;(3)多态性;(4)封装性;(5)模块独立性好。类是指具有共同属性、共同方法的对象的集合。类是关于对象性质的描述。类是对象的抽象,对象是其对应类的一个实例。消息是一个实例与另一个实例之间传递的信息。对象间的通信靠消息传递。它请求对象执行某一处理或回答某一要求的信息,它统一了数据流和控制流。继承是使用已有的类定义作为基础建立新类的定义技术,广义指能够直接获得已有的性质和特征,而不必重复定义他们。继承具有传递性,
38、一个类实际上继承了他上层的全部基类的特性。继承分单继承和多重继承。多态性是指同样的消息被不同的对象接受时可导致完全不同的行动的现象。3.1 软件工程基本概念1、软件的相关概念计算机软件是包括程序、数据及相关文档的完整集合。软件的特点包括:1)软件是一种逻辑实体,而不是物理实体,具有抽象性;2)软件的生产与硬件不同,它没有明显的制作过程;3)软件在运行、使用期间不存在磨损、老化问题;4)软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性,受计算机系统的限制,这导致了软件移植的问题; 5)软件复杂性高,成本昂贵;6)软件开发涉及诸多的社会因素。2、软件危机与软件工程软件工程源自软件危机。所谓软件危机是泛指在计
39、算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页,共 21 页 - - - - - - - - - 软件工程的主要思想是将工程化原则运用到软件开发过程,它包括 3 个要素: 方法、 工具和过程。 方法是完成软件工程项目的技术手段;工具是支持软件的开发、管理、文档生成;过程支持软件开发的各个环节的控制、管理。软件工程过程是把输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动。3、软件生命周期软件生命周期:软件产品从提出、实现、使用维护到停
40、止使用退役的过程。软件生命周期分为软件定义、软件开发及软件运行维护三个阶段:1)软件定义阶段:包括制定计划和需求分析。制定计划:确定总目标;可行性研究;探讨解决方案;制定开发计划。需求分析:对待开发软件提出的需求进行分析并给出详细的定义。2)软件开发阶段:软件设计:分为概要设计和详细设计两个部分。软件实现:把软件设计转换成计算机可以接受的程序代码。软件测试:在设计测试用例的基础上检验软件的各个组成部分。3)软件运行维护阶段: 软件投入运行, 并在使用中不断地维护,进行必要的扩充和删改。4、软件工程的目标和与原则(1)软件工程目标:在给定成本、进度的前提下,开发出具有有效性、可靠性、可理解性、可
41、维护性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满足用户需求的产品。(2)软件工程需要达到的基本目标应是:付出较低的开发成本;达到要求的软件功能;取得较好的软件性能;开发的软件易于移植;需要较低的维护费用;能按时完成开发,及时交付使用。(3)软件工程原则:抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定性、一致性、完备性和可验证性。1)抽象:2)信息隐蔽:3)模块化:4)局部化:5)确定性:6)一致性:7)完备性:8)可验证性:3.2 结构化分析方法1、需求分析需求分析方法有:1)结构化需求分析方法;2)面向对象的分析方法。2、结构化分析方法结构化分析方法是结构化程序设计理论在软件需求分析阶段
42、的应用。结构化分析方法的实质:着眼于数据流,自顶向下,逐层分解,建立系统的处理流程,以数据流图和数据字典为主要工具,建立系统的逻辑模型。结构化分析的常用工具:1)数据流图 (DFD) ;2)数据字典 (DD) ;3)判定树; 4)判定表。数据流图的基本图形元素:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页,共 21 页 - - - - - - - - - 加工 (转换 ):输入数据经加工变换产生输出。数据流:沿箭头方向传送数据的通道,一般在旁边标注数据流名。存储文件 (数
43、据源 ):表示处理过程中存放各种数据的文件。源,潭:表示系统和环境的接口,属系统之外的实体。3.3 结构化设计方法1、软件设计的基础从技术观点来看,软件设计包括软件结构设计、数据设计、接口设计、过程设计。从工程角度来看,软件设计分两步完成,即概要设计和详细设计。概要设计: 又称结构设计, 将软件需求转化为软件体系结构,确定系统级接口、全局数据结构或数据库模式。详细设计: 确定每个模块的实现算法和局部数据结构,用适当方法表示算法和数据结构的细节。软件设计的基本原理包括:抽象、模块化、信息隐蔽和模块独立性。1)抽象。抽象是一种思维工具,就是把事物本质的共同特性提取出来而不考虑其他细节。2)模块化。
44、 解决一个复杂问题时自顶向下逐步把软件系统划分成一个个较小的、相对独立但又不相互关联的模块的过程。3)信息隐蔽。每个模块的实施细节对于其他模块来说是隐蔽的。4)模块独立性。 软件系统中每个模块只涉及软件要求的具体的子功能,而和软件系统中其他的模块的接口是简单的。*:模块分解的主要指导思想是信息隐蔽和模块独立性。模块的耦合性和内聚性是衡量软件的模块独立性的两个定性指标。内聚性:是一个模块内部各个元素间彼此结合的紧密程度的度量。*:按内聚性由弱到强排列,内聚可以分为以下几种:偶然内聚、 逻辑内聚、 时间内聚、过程内聚、通信内聚、顺序内聚及功能内聚。耦合性:是模块间互相连接的紧密程度的度量。*:按耦
45、合性由高到低排列,耦合可以分为以下几种:内容耦合、 公共耦合、 外部耦合、控制耦合、标记耦合、数据耦合以及非直接耦合。一个设计良好的软件系统应具有高内聚、低耦合的特征。在结构化程序设计中, 模块划分的原则是: 模块内具有高内聚度, 模块间具有低耦合度。2、总体设计 (概要设计 )和详细设计(1)总体设计 (概要设计 ) 软件概要设计的基本任务是:1)设计软件系统结构;2)数据结构及数据库设计;3)编写概要设计文档;4)概要设计文档评审。常用的软件结构设计工具是结构图,也称程序结构图。程序结构图的基本图符:模块用一个矩形表示,箭头表示模块间的调用关系。在结构图中还可以用带注释的箭头表示模块调用过
46、程中来回传递的信息。还可用带实心圆的箭头表示传递的是控制信息,空心圆箭心表示传递的是数据信息。(2)详细设计详细设计是为软件结构图中的每一个模块确定实现算法和局部数据结构,用某种选定的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页,共 21 页 - - - - - - - - - 表达工具表示算法和数据结构的细节。常用的过程设计(即详细设计 )工具有以下几种:图形工具:程序流程图、N-S( 方盒图 )、 PAD( 问题分析图 )和 HIPO( 层次图 +输入 /处理 /输出
47、图 )。表格工具:判定表。语言工具: PDL( 伪码 ) 3.4 软件测试1、软件测试定义:使用人工或自动手段来运行或测定某个系统的过程,其目的在于检验它是否满足规定的需求或是弄清预期结果与实际结果之间的差别。软件测试的目的:尽可能地多发现程序中的错误,不能也不可能证明程序没有错误。软件测试的关键是设计测试用例,一个好的测试用例能找到迄今为止尚未发现的错误。2、软件测试方法:静态测试和动态测试。静态测试:包括代码检查、静态结构分析、代码质量度量。不实际运行软件,主要通过人工进行。动态测试:是基于计算机的测试,主要包括白盒测试方法和黑盒测试方法。(1)白盒测试白盒测试方法也称为结构测试或逻辑驱动
48、测试。它是根据软件产品的内部工作过程,检查内部成分,以确认每种内部操作符合设计规格要求。白盒测试的基本原则:保证所测模块中每一独立路径至少执行一次;保证所测模块所有判断的每一分支至少执行一次;保证所测模块每一循环都在边界条件和一般条件下至少各执行一次;验证所有内部数据结构的有效性。*:白盒测试法的测试用例是根据程序的内部逻辑来设计的,主要用软件的单元测试,主要方法有逻辑覆盖、基本路径测试等。A、 逻辑覆盖。 逻辑覆盖泛指一系列以程序内部的逻辑结构为基础的测试用例设计技术。通常程序中的逻辑表示有判断、分支、条件等几种表示方法。语句覆盖:选择足够的测试用例,使得程序中每一个语句至少都能被执行一次。
49、路径覆盖:执行足够的测试用例,使程序中所有的可能的路径都至少经历一次。判定覆盖:使设计的测试用例保证程序中每个判断的每个取值分支(T 或 F)至少经历一次。条件覆盖:设计的测试用例保证程序中每个判断的每个条件的可能取值至少执行一次。判断 -条件覆盖:设计足够的测试用例,使判断中每个条件的所有可能取值至少执行一次,同时每个判断的所有可能取值分支至少执行一次。*: 逻辑覆盖的强度依次是:语句覆盖 路径覆盖 判定覆盖 条件覆盖 判断 -条件覆盖。B、基本路径测试。其思想和步骤是,根据软件过程性描述中的控制流程确定程序的环路复杂性度量, 用此度量定义基本路径集合,并由此导出一组测试用例,对每一条独立执
50、行路径进行测试。(2)黑盒测试黑盒测试方法也称为功能测试或数据驱动测试。黑盒测试是对软件已经实现的功能是否满足需求进行测试和验证。黑盒测试主要诊断功能不对或遗漏、接口错误、 数据结构或外部数据库访问错误、性能错误、初始化和终止条件错误。黑盒测试不关心程序内部的逻辑,只是根据程序的功能说明来设计测试用例,主要方法有等价类划分法、边界值分析法、错误推测法等,主要用软件的确认测试。3、软件测试过程一般按4 个步骤进行:单元测试、集成测试、确认测试和系统测试。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -