《程序设计基础》课件.ppt

二级公共基础知识二级公共基础知识第第2章章 程序设计基础程序设计基础知识类型：知识类型：理理 论论学学 时：时：2 2学时学时分分 值：值：约约4 4分分四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院良好的程序设计风格良好的程序设计风格良好的程序设计风格良好的程序设计风格结构化程序设计方法结构化程序设计方法结构化程序设计方法结构化程序设计方法面向对象程序设计方法面向对象程序设计方法面向对象程序设计方法面向对象程序设计方法主导思想：清晰第一、效率第二主导思想：清晰第一、效率第二主导思想：清晰第一、效率第二主导思想：清晰第一、效率第二具体要求：源程序文档化、数据说明的方具体要求：源程序文档化、数据说明的方具体要求：源程序文档化、数据说明的方具体要求：源程序文档化、数据说明的方法、语句的结构、输入和输出法、语句的结构、输入和输出法、语句的结构、输入和输出法、语句的结构、输入和输出注释的写法注释的写法注释的写法注释的写法原则原则原则原则基本结构基本结构基本结构基本结构优缺点优缺点优缺点优缺点应用应用应用应用定义定义定义定义优缺点优缺点优缺点优缺点基本概念基本概念基本概念基本概念(类、对象、属性、方法类、对象、属性、方法类、对象、属性、方法类、对象、属性、方法实例、消息、继承、多态和重载实例、消息、继承、多态和重载实例、消息、继承、多态和重载实例、消息、继承、多态和重载)四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院内容提要内容提要 2.1 程序设计方法与风格程序设计方法与风格2.2 结构化程序设计结构化程序设计2.3 面向对象的程序设计面向对象的程序设计四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.1 程序设计方法与风格程序设计方法与风格2.1.1 程序设计方法程序设计方法n结构化设计方法结构化设计方法o模块内部程序各部分要按照自顶向下的结构划分模块内部程序各部分要按照自顶向下的结构划分o各程序部分应按功能组合各程序部分应按功能组合o各程序之间的联系尽量通过调用子程序来实现，不各程序之间的联系尽量通过调用子程序来实现，不用或少用用或少用GOTO方式方式n面向对象程序设计方法面向对象程序设计方法四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.1.2 程序设计风格程序设计风格原则：清晰第一，效率第二原则：清晰第一，效率第二 1.源程序中的内部文档源程序中的内部文档n符号名的命名：有一定实际含义符号名的命名：有一定实际含义n程序的注释：程序的注释：o序言性注释序言性注释o功能性注释功能性注释n程序的视觉组织：层次清晰程序的视觉组织：层次清晰2.数据说明数据说明n数据说明的次序规范化数据说明的次序规范化n说明语句中变量安排有序化说明语句中变量安排有序化n使用注释来说明复杂数据的结构使用注释来说明复杂数据的结构四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.1.2 程序设计风格（续）程序设计风格（续）3语句的结构语句的结构n在一行内只写一条语句在一行内只写一条语句n程序编写应优先考虑清晰程序编写应优先考虑清晰性性n清晰第一，效率第二清晰第一，效率第二n在保证程序正确的基础上在保证程序正确的基础上再要求提高效率再要求提高效率n避免使用临时变量前使程避免使用临时变量前使程序的可读性下降序的可读性下降n避免不必要的转移避免不必要的转移n尽量使用库函数尽量使用库函数n避免采用复杂的条件语句避免采用复杂的条件语句n尽量减少使用尽量减少使用“否定否定”条条件语句件语句n数据结构要有利于程序的数据结构要有利于程序的简化简化n要模块化，使模块功能尽要模块化，使模块功能尽可能单一化可能单一化n利用信息隐蔽，确保每一利用信息隐蔽，确保每一个模块的独立性个模块的独立性n从数据出发去构造程序从数据出发去构造程序n不要修补不好的程序，要不要修补不好的程序，要重新编写重新编写四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.1.2 程序设计风格（续）程序设计风格（续）4输入和输出输入和输出n对输入数据检验数据的合对输入数据检验数据的合法性法性n检查输入项的各种重要组检查输入项的各种重要组合的合理性合的合理性n输人格式要简单，使得输输人格式要简单，使得输入的步骤和操作尽可能简入的步骤和操作尽可能简单单n输人数据时，应允许使用输人数据时，应允许使用自由格式自由格式n应允许缺省值应允许缺省值n输入一批数据时，最好使输入一批数据时，最好使用输入结束标志用输入结束标志n在以交互式输入在以交互式输入/输出方输出方式进行输人时，要在屏幕式进行输人时，要在屏幕上使用提示符明确提示输上使用提示符明确提示输入的请求，同时在数据输入的请求，同时在数据输入过程中和输入结束时，入过程中和输入结束时，应在屏幕上给出状态信息应在屏幕上给出状态信息n当程序设计语言对输入格当程序设计语言对输入格式有严格要求时，应保持式有严格要求时，应保持输入格式与输入语句的一输入格式与输入语句的一致性；给所有的输出加注致性；给所有的输出加注释，并设计输出报表格式释，并设计输出报表格式四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院3.2 结构化程序设计结构化程序设计基本思想基本思想n关于关于GOTO语句语句n工程思想工程思想n结构化思想结构化思想n自顶向下，逐步求精，模块化，限制使用自顶向下，逐步求精，模块化，限制使用GOTO语句语句 四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.2.1 结构化程序设计的原则结构化程序设计的原则1自顶向下自顶向下2逐步求精逐步求精3模块化模块化4限制使用限制使用GOTO语句语句四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.2.2 结构化程序的基本结构与特点结构化程序的基本结构与特点三种基本结构三种基本结构n顺序结构顺序结构n选择结构选择结构n重复结构重复结构四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.2.2 结构化程序的基本结构与特点结构化程序的基本结构与特点(续续)顺序结构顺序结构四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.2.2 结构化程序的基本结构与特点结构化程序的基本结构与特点(续续)选择结构选择结构n又称分支结构又称分支结构n简单选择结构简单选择结构n多分支选择结构多分支选择结构 四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.2.2 结构化程序的基本结构与特点结构化程序的基本结构与特点(续续)重复结构重复结构n又称为循环结构又称为循环结构 n当型当型n直到型直到型四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.2.2 结构化程序的基本结构与特点结构化程序的基本结构与特点(续续)特点特点n关系清晰、易读、易理解性好、易维护。关系清晰、易读、易理解性好、易维护。n“自顶向下、逐步细化自顶向下、逐步细化”，提高效率，降低成，提高效率，降低成本本四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.2.3 结构化程序设计原则和方法的应用结构化程序设计原则和方法的应用1.用有限的控制结构用有限的控制结构2.一个入口和一个出口一个入口和一个出口3.每块只有一个入口和一个出口每块只有一个入口和一个出口4.使用嵌套使用嵌套5.前后一致前后一致6.避免避免GOTO语句语句四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3 面向对象的程序设计面向对象的程序设计2.3.1 关于面向对象方法关于面向对象方法n对系统的复杂性进行概括、抽象和分类，使软对系统的复杂性进行概括、抽象和分类，使软件的设计与现实形成一个由抽象到具体、由简件的设计与现实形成一个由抽象到具体、由简单到复杂这样一个循序渐进的过程，从而解决单到复杂这样一个循序渐进的过程，从而解决大型软件研制中存在的效率低、质量难以保证、大型软件研制中存在的效率低、质量难以保证、调试复杂、维护困难等问题。调试复杂、维护困难等问题。n结构化的分解突出过程，即如何做结构化的分解突出过程，即如何做(How to do)?它强调代码的功能是如何实现的；面向对它强调代码的功能是如何实现的；面向对象的分解突出现实世界和抽象的对象，即做什象的分解突出现实世界和抽象的对象，即做什么么(What to do)?四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.1 关于面向对象方法（续）关于面向对象方法（续）主要优点主要优点n与人类习惯的思维方法一致与人类习惯的思维方法一致n稳定性好稳定性好n可重用性好可重用性好n易于开发大型软件产品易于开发大型软件产品n可维护性好可维护性好四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念面向对象方法的基本概念1.对象对象(Object)什么是对象？什么是对象？什么是对象？什么是对象？n n对象是软件系统中用来描述客观事物的一个实体。对象是软件系统中用来描述客观事物的一个实体。对象是软件系统中用来描述客观事物的一个实体。对象是软件系统中用来描述客观事物的一个实体。n n一个对象由一组属性和对这组属性进行操作的一组服一个对象由一组属性和对这组属性进行操作的一组服一个对象由一组属性和对这组属性进行操作的一组服一个对象由一组属性和对这组属性进行操作的一组服务构成的务构成的务构成的务构成的什么是对象的属性？什么是对象的属性？什么是对象的属性？什么是对象的属性？n n属性是事物的特征，表示事物的静态特征。属性是事物的特征，表示事物的静态特征。属性是事物的特征，表示事物的静态特征。属性是事物的特征，表示事物的静态特征。什么是对象的操作？什么是对象的操作？什么是对象的操作？什么是对象的操作？n n操作指事物的功能，表示事物的动态特征操作指事物的功能，表示事物的动态特征操作指事物的功能，表示事物的动态特征操作指事物的功能，表示事物的动态特征四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念面向对象方法的基本概念1.对象对象(Object)n对象是基本的运行实体，它既包括数据（属性），也包对象是基本的运行实体，它既包括数据（属性），也包括作用于数据的操作（行为）。括作用于数据的操作（行为）。n一个对象把属性和行为封装为一个整体一个对象把属性和行为封装为一个整体n一个对象通常可由对象名、属性和操作一个对象通常可由对象名、属性和操作3部分组成部分组成四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念（续）面向对象方法的基本概念（续）对象特点对象特点n标识惟一性标识惟一性n分类性分类性n多态性多态性n封装性封装性n模块独立性好模块独立性好四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念（续）面向对象方法的基本概念（续）2类和实例类和实例 类是一组具有相同属性和相同操作的对象的集合，类是一组具有相同属性和相同操作的对象的集合，是对象的抽象。是对象的抽象。n在一个类中，每个对象都是类的实例，它们都可以使用在一个类中，每个对象都是类的实例，它们都可以使用类中提供的函数。类中提供的函数。n类具有属性，用数据结构来描述类的属性，类具有属性，用数据结构来描述类的属性，n类具有操作，它是对象的行为的抽象，操作实现的过程类具有操作，它是对象的行为的抽象，操作实现的过程称为方法称为方法，方法有方法名，方法体和参数。，方法有方法名，方法体和参数。四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念（续）面向对象方法的基本概念（续）(人人)张红兵张红兵28绘图员绘图员人民路人民路8号号(人人)李军李军24程序员程序员无无 对象对象几何对象几何对象颜色颜色位置位置移动（移动（delta：矢量）：矢量）选择（选择（P:指针型）指针型）:布尔型布尔型旋转旋转(角度角度)人人姓姓 名名:字符串字符串年年 龄龄:整整 型型改换工作改换工作改换地址改换地址文件文件文件名文件名文件大小文件大小最近更新日期最近更新日期打印打印类名类名属性属性运算运算 类类四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念（续）面向对象方法的基本概念（续）oo什么是封装？什么是封装？什么是封装？什么是封装？n n对象操作的过程对外是封闭的，用户只能看对象操作的过程对外是封闭的，用户只能看对象操作的过程对外是封闭的，用户只能看对象操作的过程对外是封闭的，用户只能看到操作实施的结果到操作实施的结果到操作实施的结果到操作实施的结果oo封装的主要目的是什么？封装的主要目的是什么？封装的主要目的是什么？封装的主要目的是什么？n n程序结构清晰，易操作，安全性高程序结构清晰，易操作，安全性高程序结构清晰，易操作，安全性高程序结构清晰，易操作，安全性高四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念（续）面向对象方法的基本概念（续）3消息消息n对象之间进行通信的机制对象之间进行通信的机制n三部分组成三部分组成o接收消息的对象的名称接收消息的对象的名称o消息标识符（消息名）消息标识符（消息名）o零个或多个参数零个或多个参数四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念（续）面向对象方法的基本概念（续）4.继承继承n继承是父类和子类之间共享数据的方法的机制继承是父类和子类之间共享数据的方法的机制n一个子类可以继承它的父类（或祖先类）中的属性和操作一个子类可以继承它的父类（或祖先类）中的属性和操作n子类中可以定义自己的属性和操作子类中可以定义自己的属性和操作n特殊类特殊类(派生类派生类)和一般类和一般类(基类基类)n单重继承单重继承oo一个子类只有一个父类。即子类只继承一个父类的数据结一个子类只有一个父类。即子类只继承一个父类的数据结构和方法。构和方法。n多重继承多重继承oo一个子类可有多个父类，继承多个父类的数据结构和方法。一个子类可有多个父类，继承多个父类的数据结构和方法。四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念（续）面向对象方法的基本概念（续）4.继承继承形状形状二维形状二维形状三维形状三维形状梯形梯形三角形三角形长方体长方体圆柱体圆柱体形状类的继承形状类的继承四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念（续）面向对象方法的基本概念（续）5.多态性多态性n不同的对象收到同一消息可以产生完全不同的不同的对象收到同一消息可以产生完全不同的结构，这一现象叫做多态性结构，这一现象叫做多态性n优点：灵活性、可重用性、可扩充性。优点：灵活性、可重用性、可扩充性。面向对象三大特征：封装、继承、多态面向对象三大特征：封装、继承、多态四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.2 面向对象方法的基本概念（续）面向对象方法的基本概念（续）oo什么是关联？n n类之间的静态联系类之间的静态联系oo什么是链？n n链是关联的实例链是关联的实例人员人员公司公司雇用雇用二元关联二元关联（人员）（人员）张涛张涛（公司）（公司）通大通大雇用雇用链的例子链的例子四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.3.3 总结总结传统方法传统方法传统方法传统方法面向对象方法面向对象方法面向对象方法面向对象方法数据结构数据结构数据结构数据结构+算法算法算法算法+程序设计程序设计程序设计程序设计以对象为中心组织数据与操作以对象为中心组织数据与操作以对象为中心组织数据与操作以对象为中心组织数据与操作数数数数 据据据据对象的属性对象的属性对象的属性对象的属性操操操操 作作作作对象的服务对象的服务对象的服务对象的服务类型与变量类型与变量类型与变量类型与变量类与对象实例类与对象实例类与对象实例类与对象实例函数函数函数函数(过程过程过程过程)调用调用调用调用消息传送消息传送消息传送消息传送类型与子类型类型与子类型类型与子类型类型与子类型基类与派生类、继承基类与派生类、继承基类与派生类、继承基类与派生类、继承构造类型构造类型构造类型构造类型整体整体整体整体-部分结构部分结构部分结构部分结构指指指指 针针针针关关关关 联联联联典型考题分析 四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-1】从程序设计方法和技术的发程序角】从程序设计方法和技术的发程序角度来说，程序设计主要经历了结构化设计和度来说，程序设计主要经历了结构化设计和_的程序设计阶段。的程序设计阶段。答案答案 面向对象面向对象四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-2】对建立良好的程序设计风格，下面】对建立良好的程序设计风格，下面描述正确的是描述正确的是_。A）程序应简单、清晰、可读性好）程序应简单、清晰、可读性好B）符号名的命名只要符合语法）符号名的命名只要符合语法C）充分考虑程序的执行效率）充分考虑程序的执行效率D）程序的注释可有可无）程序的注释可有可无答案答案 A四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-3】源程序的文档化不包括】源程序的文档化不包括_。A）符号名的命名要有实际意义）符号名的命名要有实际意义B）正确的文档格式）正确的文档格式C）良好的视觉组织）良好的视觉组织D）正确的程序注释）正确的程序注释答案答案 D四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-4】注释一般为序言性注释和】注释一般为序言性注释和_注注释。释。答案答案 功能性功能性四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-5】在设计程序时，应采纳的原则之一】在设计程序时，应采纳的原则之一是是_。A）程序结构应有助于读者理解）程序结构应有助于读者理解B）不限制）不限制GOTO语句的使用语句的使用C）减少或取消注解行）减少或取消注解行D）程序越短越好）程序越短越好答案答案 A四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-6】下列选项中不属于结构化程序设计】下列选项中不属于结构化程序设计方法的是方法的是_。（。（2006年年4月）月）A）自顶向下）自顶向下B）逐步求精）逐步求精C）模块化）模块化D）可复用）可复用答案答案 D四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-7】下列选项不符合良好程序设计风格】下列选项不符合良好程序设计风格的是的是_。（。（2006年年9月）月）A）源程序要文档化）源程序要文档化B）数据说明的次序要规范化）数据说明的次序要规范化C）避免滥用）避免滥用 GOTO 语句语句D）模块设计要保证高耦合、高内聚）模块设计要保证高耦合、高内聚答案答案 D四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-8】结构化程序设计的三种基本控制结】结构化程序设计的三种基本控制结构是构是_。A）过程、子程序和分程序）过程、子程序和分程序B）顺序、选择和重复）顺序、选择和重复C）递归、堆栈和队列）递归、堆栈和队列D）调用、返回和转移）调用、返回和转移答案答案 B四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-9】结构化程序设计主要强调的是】结构化程序设计主要强调的是_。A）程序的规模）程序的规模B）程序的易读性）程序的易读性C）程序的执行效率）程序的执行效率D）程序的可移植性）程序的可移植性答案答案 B四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-10】关于结构化程序设计原则和方法】关于结构化程序设计原则和方法的描述错误的是的描述错误的是_。A）选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口）选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口B）复杂结构应该用嵌套的基本控制结构进行组合嵌套来实）复杂结构应该用嵌套的基本控制结构进行组合嵌套来实现现C）不允许使用）不允许使用GOTO语句语句D）语言中所没有的控制结构，应该采用前后一致的方法来）语言中所没有的控制结构，应该采用前后一致的方法来模拟模拟答案答案 C四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-11】采用面向对象技术开发的应用系】采用面向对象技术开发的应用系统的特点是统的特点是_。A）重用性更强）重用性更强B）运行速度更快）运行速度更快C）占用存储量小）占用存储量小D）维护更复杂）维护更复杂答案答案 A四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-12】在面向对象方法中，类的实例称】在面向对象方法中，类的实例称为为_。（。（2005年年4月）月）答案答案 对象对象四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-13】消息传递是对象间通信的手段，一个对象】消息传递是对象间通信的手段，一个对象通过向另一个对象发送消息来请求其服务。一个消通过向另一个对象发送消息来请求其服务。一个消息通常包括息通常包括_。A）接收消息的对象的名称、消息标识符和必要的参数）接收消息的对象的名称、消息标识符和必要的参数B）接收消息的对象的名称和消息标识符）接收消息的对象的名称和消息标识符C）发送消息的对象的名称、调用的接收方的操作名和必要）发送消息的对象的名称、调用的接收方的操作名和必要的参数的参数D）消息标识符）消息标识符答案答案 A四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-14】一个对象在收到消息时，要予以】一个对象在收到消息时，要予以响应。不同的对象收到同一消息可以产生完响应。不同的对象收到同一消息可以产生完全不同的结果，这一现象叫做对象的全不同的结果，这一现象叫做对象的_。A）继承性）继承性B）多态性）多态性C）抽象性）抽象性D）封装性）封装性答案答案 B四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-15】在面向对象程序设计中，从外面】在面向对象程序设计中，从外面看只能看到对象的外部特征，而不知道也无看只能看到对象的外部特征，而不知道也无需知道数据的具体结构以及实现操作的算法，需知道数据的具体结构以及实现操作的算法，这称为对象的这称为对象的_。答案答案 封装性封装性四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-16】使用已经存在的类作为基础建立】使用已经存在的类作为基础建立新类的定义，这种技术叫做类的新类的定义，这种技术叫做类的_。答案答案 继承继承四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-17】一个类允许有多个父类，这种继】一个类允许有多个父类，这种继承称为承称为_。答案答案 多重继承多重继承 四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-18】在面向对象方法中】在面向对象方法中_描述的是描述的是具有相似属性与操作的一组对象。具有相似属性与操作的一组对象。答案答案 类类四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-19】在面向对象方法中，类的实例称】在面向对象方法中，类的实例称为为_。答案答案 对象对象四川理工学院计算机学院四川理工学院计算机学院2.4 典型考题分析典型考题分析【例【例2-20】面向对象方法中，不属于】面向对象方法中，不属于“对象对象”基本特点的是基本特点的是_。A)一致性一致性 B）分类性）分类性 C）多态性）多态性 D）标识一致性）标识一致性答案答案 A)一致性一致性