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文档简介
/第五章软件详细设计5.1详细设计的基本任务
(1)为每个模块进行详细的算法设计。用某种图形、表格、语言等工具将每个模块处理过程的详细算法描述出来。
(2)为模块内的数据结构进行设计。对于需求分析、概要设计确定的概念性的数据类型进行精确的定义。
(3)对数据结构进行物理设计,即确定数据库的物理结构。物理结构主要指数据库的存储记录格式、存储记录支配和存储方法,这些都依靠于详细所运用的数据库系统。
(4)其他设计:依据软件系统的类型,还可能要进行以下设计:
①代码设计。为了提高数据的输入、分类、存储、检索等操作,节约内存空间,对数据库中的某些数据项的值要进行代码设计。
②输入/输出格式设计。
③人机对话设计。对于一个实时系统,用户和计算机频繁对话,因此要进行对话方式、内容、格式的详细设计。
(5)编写详细设计说明书。
(6)评审。对处理过程的算法和数据库的物理结构都要评审。5.2结构化程序设计方法
详细设计是软件设计的其次阶段,主要确定每个模块详细执行过程,也称“过程设计”,详细设计的目标不仅是逻辑上正确地实现每个模块的功能,并使设计出的处理过程清晰易读。过程设计中接受的典型方法是结构化程序设计(简称SP)方法,最早是由E.W.Dijkstra在60年头中期提出的,它是实现详细设计目标的关键技术之一,它指导人们用良好的思想方法开发易于理解、易于验证的程序。
结构化程序设计方法的基本要点是:
1.接受自顶向下,逐步求精的程序设计方法
在需求分析,概要设计中,都接受了自顶向下,逐层细化的方法。
2.运用三种基本限制结构构造程序
任何程序都可由依次、选择、重复三种基本限制结构构造。
(1)用依次方式对过程分解,确定各部分的执行依次。
(2)用选择方式对过程分解,确定某个部分的执行条件。
(3)用循环方式对过程分解,确定某个部分进行重复的起先和结束的条件。
(4)对处理过程照旧模糊的部分反复运用以上分解方法,最终可将全部微小环节确定下来。
3.主程序员组的组织形式
指开发程序的人员组织方式应接受由一个主程序员(负责全部技术活动)、一个后备程序员(协调、支持主程序员)和一个程序管理员(负责事务性工作,如收集、记录数据,文档资料管理等)三个为核心,再加上一些专家(如通信专家、数据库专家)、其他技术人员组成小组。5.3详细设计描述法
详细描述处理过程常用三种工具:图形、表格和语言。本节主要介绍结构化程序流程图、盒图和问题分析图三种图形工具。
程序流程图
程序流程图又称为程序框图,它是运用最广泛的一种描述程序逻辑结构的工具。
为了克服流程图的缺陷,要求流程图都应由三种基本限制结构依次组合和完整嵌套而成,不能有相互交叉的状况,这样的流程图是结构化的流程图。5.3.2PAD图
PAD图指问题分析图(ProblemAnalysisDiagram),是日本日立公司于1979年提出的一种算法描述工具,它是一种由左往右绽开的二维树型结构。
PAD图的限制流程为自上而下、从左到右的执行。由机器自动通过走树的方法生成相应的源代码,大大提高了软件的生产率。
过程设计语言
过程设计语言(ProblemDesignLanguage,简称PDL),也称程序描述语言(ProblemDescripitionLanguage),又称为伪码。它是一种用于描述算法设计和处理微小环节的语言。
用PDL表示的程序结构一般有以下几种:
(1)依次结构:接受自然语言描述。
(2)选择结构:①IF-ELSE结构IF条件IF条件处理S1或处理SELSE处理S2ENDIFENDIF②IF-ORIF-ELSE结构IF条件1处理S2ORIF条件2处理S2...ELSE处理SnENDIF③CASE结构CASEOFCASE(1)处理S1CASE(2)处理S2...ELSE处理SnENDCASE(3)重复结构:①FOR结构FORi=1TOn循环体ENDFOR②WHILE结构WHILE条件循环体ENDWHILE③UNTIL结构REPEAT循环体UNTIL条件(4)出口结构:①ESCAPE结构(退出本层结构)WHILE条件处理S1ESCAPELIF条件处理S2ENDWHILEL:……②CYCLE结构(循环内部进入循环的下一次)L:WHILE条件处理S1CYCLELIF条件处理S2ENDWHILE(5)模块定义和调用:①模块定义PROCEDURE模块名(参数)...RETURNEND②模块调用CALL模块名(参数)(6)数据定义:DECLARE属性变量名……属性有:字符、整型、实型、双精度、指针、数组、结构等类型。(7)输入/输出:GET(输入变量表)PUT(输出变量表)现以xx系统主控模块详细设计为例,说明如何用PDL来描述。PROCEDURE模块名()清屏;显示xx系统用户界面;PUT(“请输入用户口令:”);GET(password);IFpassword<>系统口令提示警告信息;退出运行ENDIF显示本系统主菜单;WHILE(true)接收用户选择ABC;IFABC=“退出”Break;ENDIF调用相应下层模块完成用户选择功能;ENDWHILE清屏;RETURNEND
从以上例子可以看到PDL的总体结构和一般程序完全相同。外语法同相应程序语言一样,内语法运用自然语言,易编写,易理解,也很简洁转换成源程序。5.4Jackson方法
概述
Jackson方法是面对数据结构的设计方法。
JSP(JacksonStruturedProgramming)方法定义了一组以数据结构为指导的映射过程,它依据输入、输出的数据结构,按确定的规则映射成软件的过程描述,即程序结构,而不是软件的体系结构,因此该方法适用于详细设计阶段。
5.4.2Jackson结构图
由于Jackson方法面对数据结构设计,所以供应了自己的工具——Jackson结构图。Jackson指出,无论数据结构还是程序结构,都限于三种基本结构及它们的组合,因此,他给出了三种基本结构的表示。(见课本)
1.依次结构
2.选择结构
3.重复结构JACKSON结构图的特点:
(1)能对结构进行自顶向下分解,因此可以表示层次结构。
(2)结构易读,形象直观。
(3)既能表示数据结构也能表示程序结构,且表示的是组成关系。JSP设计步骤
JSP方法一般通过以下五个步骤来完成设计:
(1)分析并确定输入数据和输出数据的逻辑结构,并用Jackson结构图来表示这些数据结构。
(2)找出输入数据结构和输出数据结构中有对应关系的数据单元。“对应关系”指这些数据单元在数据内容上、数量上和依次上有干脆的因果关系,对于重复的数据单元,重复的次序和次数都相同才有对应关系。
(3)按确定的规则由输入、输出的数据结构导出程序结构。
(4)列出基本操作和条件,并把它们支配到程序结构图的适当位置。
(5)用伪码写出程序。
就例子说明JSP方法设计过程。第5章例题分析和解答一、填空题
1.结构化程序设计方法的要点是运用________结构,自顶向下、逐步求精地构造算法或程序。
答案:三种基本限制结构2.为了产生结构化的流程图,应由三种基本限制结构依次组合或________而成。
答案:完整嵌套3.结构化程序设计方法提倡开发人员的组织形式是________。
答案:主程序员组4.PAD图是一种由左向右绽开的二维树型结构,图中的竖线为程序的________。
答案:层次线5.在Jackson方法中解决结构冲突的详细方法是引入________。
答案:中间数据结构或中间文件二、选择题
1.详细设计和概要设计连接的图形工具是(
)。
A.DFD图
B.SC图
C.PAD图
D.程序流程图
答案:B2.结构化程序设计主要强调的是(
)。
A.程序的效率
B.程序的执行速度C.程序的易读性
D.程序的规模
答案:C3.详细设计的任务是确定每个模块的(
)。
A.算法
B.功能
C.调用关系
D.输入输出数据
答案:A4.Jackson方法实现从(
)导出(
)。
A.数据结构
B.数据流图
C.程序结构
D.软件模块层次结构
答案:A、C5.在软件详细设计过程中不接受的描述工具是(
)。
A.判定表
B.IPO图
C.PAD图
D.DFD图
答案:D第5章自测题及参考答案一、名词说明
1.结构化程序设计
2.PAD
3.PDL4.详细设计
二、填空题
1.结构化程序设计方法运用______构造程序。(三种基本限制结构)
2.在详细设计阶段,一种历史最悠久、运用最广泛的描述程序逻辑结构的工具是______。(程序流程图)
3.结构化程序设计技术指导人们用良好的思想方法开发______的程序。(易于理解、易于验证)
4.详细描述处理过程常用的三种工具是图形、语言和______。(表格)
5.Jackson图不仅可表示程序结构,还可表示______。(数据结构)
6.PDL具有严格的关键字外层语法,用于定义限制结构、数据结构和______。(模块接口)
7.详细设计的目标不仅是逻辑上正确地实现每个模块的功能,还应使设计出的处理过程______。(清晰易读)
8.用JSP方法导出程序结构后,还要列出______,并把它们支配到程序结构图的适当位置上去。(操作和条件)
9.在详细设计阶段,除了对模块内的算法进行设计,还应对模块内的______进行设计。(数据结构)
10.在详细设计阶段,为了提高数据的输入、储存、检索等操作的效率并节约存储空间,对某些数据项的值要进行______设计。(代码)
三、选择题
1.在详细设计阶段,一种二维树型结构并可自动生成程序代码的描述工具是(
A)。
A.PAD
B.PDL
C.IPO
D.判定树
2.结构化程序设计的一种基本方法是(
D
)。
A.筛选法
B.递归法
C.迭代法
D.逐步求精法
3.JSP方法是一种面对(C
)的设计方法。
A.对象
B.数据流
C.数据结构
D.限制结构
4.JSP方法主要用于规模适中的(
A)系统的开发。
A.数据处理
B.实时处理
C.文字处理
D.科学计算
5.PDL是软件开发过程中用于(
C
)阶段的描述工具。
A.需求分析
B.概要设计
C.详细设计
D.编程
6.在详细设计阶段,可自动生成程序代码并可作为注释出现在源程序中的描述工具是(
B)。
A.PAD
B.PDL
C.IPO
D.流程图
7.Jackson图上下层之间的关系是(
B
)。
A.调用关系
B.组成关系
C.继承关系
D.嵌套关系
8.JSP方法依据输入输出的数据结构按确定的规则映射成软件的(C
)。
A.体系结构
B.数据结构
C.程序结构
D.依次结构
9.程序的三种基本限制结构是(
B)。
A.过程、子程序和分程序
B.依次、选择和重复
C.递归、堆栈和队列
D.调用、返回和转移
10.程序的三种基本限制结构的共同特点是(
D
)。
A.不能嵌套运用
B.只能用来写简洁程序
C.已经用硬件实现
D.只有一个入口和一个出口《软件工程》习题参考答案51、详细设计的基本任务是什么,有哪几种描述方法?
答:详细设计的基本任务包括:
(1)为每个模块进行详细的算法设计
(2)为模块内的数据结构进行设计
(3)对数据库进行物理设计
(4)其他设计
(5)编写详细设计说明书
(6)评审
详细设计的描述方法有图形、表格和语言,其中图形常用结构化程序流程图、盒图和PAD(问题分析图)为描述工具,语言常用过程设计语言(PDL)来作为工具。2、结构化程序设计的基本要点是什么?
答:主要有三个:
(1)接受自顶向下、逐步求精的程序设计方法
(2)运用三种基本限制结构构造程序。任何程序都可以由依次、选择、重复(循环)三种基本限制结构构造,这三种基本结构的共同点是单入口、单出口。
(3)主程序员组的组织形式。3、简述Jackson方法的设计步骤。
答:Jackson方法的设计步骤如下:
(1)分析并确定输入数据和输出数据的逻辑结构,并用Jackson结构图表示这些数据结构。
(2)找出输入数据结构和输出数据结构中有对应关系的数据单元。
(3)按确定的规则由输入、输出的数据结构导出程序结构。
(4)列出基本操作和条件,并把它们支配到程序结构图的适当位置。
(5)用伪码写出程序。4、请运用流程图、PAD图和PDL语言描述下列程序的算法。
(1)在数据A(1)~A(10)中求最大数和次大数。
解:如图所示:
PDL语言描述:
GET(a[1],a[2],...a[10])
max=a[1];
max2=a[2];
FORi=2TO10
IFa[i]>max
max2=max;
max=a[i];
ELSE
IFa[i]>max2
max2=a[i];
ENDIF
ENDIF
ENDFOR
PUT(max,max2)
END
(2)输入三个正整数作为边长,推断该三条边构成的三角形是等边、等腰还是一般三角形。
解:如图:
PDL语言描述如下:
GET(a,b,c)
IF(a+b>candb+c>aandc+a>b)
IF(a=b)
IF(a=c)
PUT("等边三角形")
ELSE
PUT("等腰三角形")
ENDIF
ELSE
IF(
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