程序设计方法

程序设计方法包括三个基本步骤:
    第一步:  分析问题。
    第二步:  画出程序的基本轮廓。
    第三步:  实现该程序。
      3a. 编写程序
      3b. 测试和调试程序
      3c. 提供数据打印结果
    下面, 我们来说明每一步的具体细节。

    第一步: 分析问题
    在这一步, 你必须:
    a. 作为解决问题的一种方法, 确定要产生的数据(输出)。 作为这一子步的一部分, 你应定义表示输出的变量。
    b. 确定需产生输出的数据(称为输入), 作为这一子步的一部分,  你应定义表示输入的变量。
    c. 研制一种算法, 从有限步的输入中获取输出。 这种算法定义为结构化的顺序操作, 以便在有限步内解决问题。就数字问题而言, 这种算法包括获取输出的计算, 但对非数字问题来说, 这种算法包括许多文本和图象处理操作。
  
    第二步: 画出程序的基本轮廓
    在这一步, 你要用一些句子(伪代码)来画出程序的基本轮廓。每个句子对应一个简单的程序操作。对一个简单的程序来说,  通过列出程序顺序执行的动作, 便可直接产生伪代码。然而, 对复杂一些的程序来说, 则需要将大致过程有条理地进行组织。对此, 应使用自上而下的设计方法。
    当使用自上而下的设计方法时, 你要把程序分割成几段来完成。列出每段要实现的任务, 程序的轮廓也就有了, 这称之为主模块。当一项任务列在主模块时, 仅用其名加以标识, 并未指出该任务将如何完成。这方面的内容留给程序设计的下一阶段来讨论。将程序分为几项任务只是对程序的初步设计。整个程序设计归结为下图所示的流程图1.。
                                   ┏━━━━━━━━━━━━━━━┓
                                   ┃           主模块             ┃
  ┏━━━━━━━┓               ┃ 输入数据                     ┃
  ┃   主模块     ┃               ┃ 计算购房所需的金额           ┃
  ┃              ┃               ┃ 计算装修所需的金额           ┃
  ┃ 任务1        ┃               ┃ 计算总金额                   ┃
  ┃ 任务2        ┃               ┃ 输出计算结果                 ┃
  ┃ 任务3        ┃               ┃                              ┃
  ┃ 任务4        ┃               ┗━━━━━━━┳━━━━━━━┛
  ┃              ┃       ┏━━━━━┳━━━━━╋━━━━┳━━━━━┓
  ┃              ┃ ┏━━┻━┓┏━━┻━┓┏━━┻━┓┏━┻━┓┏━━┻━┓
  ┗━━━━━━━┛ ┃输入数据┃┃购房额..┃┃装修额..┃┃总额..┃┃输出结果┃
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   图1. 程序初步设计                    图2. 第二级程序设计

    如果把主模块的每项任务扩展成一个模块, 并根据子任务进行定义的话, 那么, 程序设计就更为详细了(见图2.)。这些模块称为主模块的子模块。程序中许多子模块之间的关系可象图2.中那样归结为一张图。这种图称为结构图。
    要画出模块的轮廓, 你可不考虑细节。如果这样的话, 你必须使用子模块, 将各个模块求精, 达到第三级设计。继续这一过程, 直至说明程序的全部细节。这一级一级的设计过程称为逐步求精法。在编写程序之前, 对你的程序进行逐步求精, 对你来说, 是很好的程序设计实践, 会使你养成良好的设计习惯。
    我们则才描述了程序设计中自上而下的设计方法。实际上就是说, 我们设计程序是从程序的"顶部"开始一直考虑到程序的"底部"。
  
    第三步: 实现该程序
    程序设计的最后一步是编写源码程序。 在这一步,  把模块的伪代码翻译成程序语句。
    对于源程序, 你应包含注释方式的文件编制, 以描述程序各个部分做何种工作。此外, 源程序还应包含调试程序段, 以测试程序的运行情况, 并允许查找编程错误。一旦程序运行情况良好, 可去掉调试程序段, 然而,  文件编制应做为源程序的固定部分保留下来, 便于你或其他人维护和修改。