第10章 算法及软件工程基本概念

第十章算法及软件工程基本概念10.1算法基本概念10.2软件工程基本概念110.1算法基本概念10.1.1算法概述

程序：计算机为完成某一任务所必须执行的一系列指令的集合。

算法：主要描述问题的每个对象(数据结构)和对这些对象做处理的步骤

。

程序=算法+数据结构210.1算法基本概念

算法(Algorithm)是一系列解决问题的清晰步骤。 算法分为数值计算算法和非数值计算算法。数值算法非数值算法目的求数值解数据处理特点少量的输入、输出复杂的运算大量的输入、输出简单的运算举例求高次方程的根求函数的定积分对数据排序、查找310.1算法基本概念 算法通常由两个基本要素组成：(1)对数据对象进行的运算和操作；(2)算法的控制结构；

例如：求sum=

算法：输入个数n置累加器sumSum=(1+n)*n/2;显示sum

410.1算法基本概念 算法的特点：有穷性可行性确定性零个或多个输入一个或多个输出510.1算法基本概念10.1.2算法的描述

常用的方法：自然语言、传统流程图、N-S流程图、伪代码和计算机语言等。

1.自然语言 通俗易懂，但容易产生歧义，语句冗长繁琐，不利于描述复杂的算法610.1算法基本概念

2.传统流程图 用标准的图形元素即文字说明来描述算法步骤。710.1算法基本概念

开始输入n0sum1ii<=ni+sumsumi+1i输出sum结束是否810.1算法基本概念

3.N-S流程图(盒图)

去掉了传统流程图中带箭头的流程线。非常适合结构化程序设计的描述。910.1算法基本概念

输入n1ii<=ni+sumsumi+1i输出sum0sum1010.1算法基本概念

4.伪代码法

begin

输入n的值

0=>sum 1=>i whilei<=n {

sum+i=>sum i+1=>I }

printfsum end1110.1算法基本概念

5.计算机语言

最终的算法实现都要使用计算机语言编写对应的程序。一般使用高级语言编写源程序，然后经过编译或解释成机器语言程序(目标程序)。

不同的程序设计语言有自己的语法，在学习的过程中要多理解。

1210.2软件工程基本概念10.2.1软件定义和软件特点

软件(software)是包括程序、数据及相关文档的完整集合。1310.2软件工程基本概念

软件特点： ①是一种逻辑实体，不是物理实体，具有抽象性。 ②软件生产和硬件不同，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。 ⑤软件复杂性高，成本昂贵。 ⑥软件开发设计诸多的社会因素。

1410.2软件工程基本概念10.2.2软件危机和软件工程

软件工程(SoftwareEngineering)概念的出现源于软件危机。 软件危机泛指在计算机软件的开发和维护的过程中所遇到的一系列严重问题，包括： ①软件需求的增长得不到满足； ②软件开发成本和进度无法控制； ③软件质量难以保证。1510.2软件工程基本概念 ④软件不可维护或维护程度非常低； ⑤软件的成本不断提高； ⑥软件开发生产率的提高赶不上硬件的发展和应用需求的增长。 为了消除软件危机，通过认真研究解决软件危机的方法，认识到软件工程是使计算机软件走向工程科学的途径，逐渐形成了软件工程的概念。1610.2软件工程基本概念

软件工程：将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护的过程，即将工程化应用于软件中。 软件工程包括3个基本要素：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。1710.2软件工程基本概念10.2.3软件生命周期

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。1810.2软件工程基本概念10.2.4软件工程的目标与原则

1.软件工程需要达到的基本目标：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。 软件工程的理论和技术性研究内容包括：软件开发技术和软件工程管理。1910.2软件工程基本概念

(1)软件开发技术 包括：软件开发方法学、开发过程、开发工具和软件工程环境，其主体内容是软件开发方法学，即根据不同的软件类型，按不同的观点和原则，对软件开发中应遵循的策略、原则、步骤和必须产生的文档资料都作出规定。2010.2软件工程基本概念

(2)软件工程管理 包括：软件管理学、软件工程经济学、软件心理学等内容。是软件按照工程化生产时的重要环节，它要求按照预先制定的计划、进度和预算执行，以实现预期的经济效益和社会效益。

2110.2软件工程基本概念

2.软件工程的原则 ①抽象：采用分层次抽象，自顶向下，逐层细化的办法控制软件开发过程的复杂性。 ②信息隐藏：采用封装技术，将程序模块的实现细节隐藏起来，使模块接口尽量简单。 ③模块化：模块是程序中相对独立的成分，一个独立的编程单位，应有良好的接口定义。2210.2软件工程基本概念 ④局部化：在一个物理模块内集中