结构化编程与面向对象编程:对比与课程实例
本资源是一份关于结构化编程(Structured Programming)与面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)的对比讲解文档,由刘钦教授来自南京大学软件学院。内容涵盖了编程方法论的核心概念和实践应用。 首先,我们讨论了结构化编程方法,它强调的是自顶向下、逐步求精的思想,将问题分解为算法和数据结构,并通过数据流图和结构图来建立系统的模型。数据流图用于表示程序中数据的流动和控制流程,而结构图则是一种简化版的数据流图,便于理解和设计程序的逻辑结构。 接着,作者指出了结构化编程的一些问题,如代码可读性差、不易维护、难以复用等,这些问题促使人们寻求更高级别的编程范式——面向对象编程。 在面向对象编程中,核心概念包括对象(Object)、类(Class)和责任(Responsibility)。对象是类的实例,具有特定的属性和行为;类是对象的模板,定义了对象的共同特征;责任则是每个类或对象应该执行的任务。为了更好地理解和设计系统,类图(Class Diagram)和职责分配和协作(CRC, Responsibility-Collaboration-Constraint)模型也被引入,帮助开发者组织和管理复杂关系。 作者通过一个实际的课程表案例来展示如何运用OOP原则。这个案例涉及创建一个文本文件存储课程信息,实现命令行操作功能,如添加、删除、修改、查询和显示课程,以及对数据结构的选择,如使用数组或ArrayList来存储课程数据,用字符数组或字符串表示文件地址。在这个过程中,强调了算法与数据结构的紧密联系,例如,将课程表数据作为全局变量,文件名作为常量,并利用静态方法进行操作。 课程表的处理逻辑展示了面向对象编程的优势,如清晰的责任划分、模块化和复用性,以及通过封装保护数据,提高代码的可维护性和扩展性。通过分析和优化算法,处理输入验证和业务逻辑,使得整个系统的操作更加高效且易于理解。 总结来说,这份文档深入探讨了两种编程方法的优缺点,重点介绍了如何从结构化编程向面向对象编程转变,以及如何在实际项目中运用这些概念。对于学习和理解软件开发中的设计模式和方法论,这是一份宝贵的参考资料。
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