结构化程序设计:逐步求精与流程图到正规子程序

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逐步求精的程序设计方法是一种系统性的自顶向下编程策略,由尼古拉斯·沃斯(Niklaus Wirth)提出,其核心在于通过抽象处理复杂问题,将问题分解为逐步细化的步骤,直至最终编写的程序能够被计算机理解和执行。这种方法强调了程序的结构化,便于理解和维护。 在结构化程序设计中,第2章主要介绍了以下几个关键概念: 1. 结构化程序:它区别于早期的流程图程序,更注重逻辑结构的清晰性和可读性。结构化程序包括基本程序元素,如顺序、选择(条件语句)、循环等,这些元素按照一定的规则组合,形成模块化的程序结构。 - 流程图程序:使用图形方式表示程序流程,包含函数节点(处理单元)、谓词节点(判断单元)和汇点(连接单元)。函数节点对应于赋值语句,谓词节点对应条件语句,汇点则是程序流程中的连接点。 - 正规程序:是满足特定条件的流程图,必须有唯一的入口和出口,且每个节点都有从入口到出口的路径。正规程序可以抽象为单个函数,内部可能含有正规子程序,即自身也符合正规程序定义的部分。 - 面向过程与面向结构:早期的编程方法倾向于面向过程,注重处理过程的分解,而结构化程序设计是对这一方法的改进,更侧重于程序的结构和逻辑组织,使得代码更容易理解和维护。 2. 面向结构的设计方法:这种方法强调程序的结构性,通过功能模块划分,明确各模块间的连接和依赖关系,有助于构建清晰的层次结构。这种结构化的方法有助于避免冗余和混乱,提高代码的复用性和可靠性。 2.1.1 流程图程序的细节部分,如示例所示,通过具体实例展示了如何使用流程图来描述程序的控制流程和指令执行,包括如何用函数、判断和连接来构成程序的基本结构。 2.1.2 正规程序的定义和抽象,表明结构化程序设计不仅关注流程,还通过抽象层次的方式,将复杂的逻辑结构转化为易于理解的函数或子程序。 总结来说,逐步求精的程序设计方法是一种基于结构的编程理念,它通过规范化的程序结构和逻辑,简化复杂问题的解决过程,提高代码的可读性和维护性,是现代软件开发中的重要实践。