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2024年12月31日发(作者：pythonpip安装)
第五章
详细设计
目标：确定应该怎样具体地实
现所要求的系统
1
经过这个阶段的设计工作，应该得出
对目标系统的精确描述，从而在编码
阶段可以把这个描述直接翻译成用某
种程序设计语言书写的程序。
详细设计阶段的任务还不是具体地编写
程序，而是要设计出程序的“蓝图”，以
后程序员将根据这个蓝图写出实际的程
序代码。因此，详细设计的结果基本上
决定了最终的程序代码的质量。
2
衡量程序的质量
不仅逻辑正确，性能是否满足要
求，更主要的是看其是否容易理
解和阅读。
§5.1 结构程序设计
产生的背景
3
结构程序设计的概念最早由ra
提出。1965年他在一次会议上指出：“可
以从高级语言中取消GO TO语句”，“程
序的质量与程序中所包含的GO TO 语句
的数量成反比”。1966年Bohm和
Jacopini证明了，只用3种基本的控制结
构就能实现任何单入口单出口的程序。
结构程序设计的经典定义
如果一个程序的代码块仅仅通过
顺序、选择和循环这三种基本控
制结构进行连接，并且每个代码
块只有一个入口和一个出口，则
称这个程序是结构化的。
4
结构程序设计的定义
尽可能少用GO TO语句的程序设计
方法，最好仅在检测出错误时才使
用GO TO 语句，而且应该总是使用
前向GO TO语句。
三种基本结构
A
Exp
B
AB
(a)
(b)
5
exp
F
A
T
exp
T
F
A
(c)
A
CASE
DO
F
exp
case1case2…case n
T
(d)
6
¾
有时需要立即从循环(甚至嵌套的循
环)中转移出来，如果允许使用
LEAVE(或BREAK)结构，则不仅方
便而且会使效率提高很多。
¾
LEAVE或BREAK结构实质上是受
限制的GO TO 语句，用于转移到循
环结构后面的语句。
¾
经典的结构程序设计：只允许使用顺
序、IF-THEN-ELSE型分支和DO-
WHILE型循环。
¾
扩展的结构程序设计：除上述3种基本
控制结构之外，还允许使用DO-CASE
型多分支结构和DO-UNTIL型循环结
构。
¾
修正的结构程序设计：再加上允许使用
LEAVE(或BREAK)结构。
7
结构程序设计的好处
1）自顶向下逐步求精，符合人类普遍规律。
2）清晰的层次结构，易读，易理解。
3）单入/出口结构易保证正确性，易诊断错误
并改正
4）控制结构有确定模式，代码只限于几种直
截了当的方式，易于测试。
5）可重用代码量最大
6）逻辑结构清晰，有利于正确性证明
具体实现结构化设计中
碰到的几个问题
8
问题之一：是否能够将问题解的任何算法都
表示为结构化构造？
1966年由Boehm Jacopini提出，并经Mills
进一步发展，在理论上证明了问题解的任
何算法都可以表示为结构化的构造。其理
论可归纳为：
定理一：假如不增加辅助变量、不
增加额外计算或不改变程序的执行
顺序，则必然存在不能用if-while
表示的构造。
9
定理二：在定理一的假设条件下，
if-while构造的充分必要条件是：
该构造不包含两个（或两个以
上）出口的循环。
定理三：若允许增加辅助变量、或增
加额外计算、或改变程序的执行顺
序，问题解的任何算法都可以表示
为结构化的构造。
10
非结构化流程图
START
S
F
P2
F
P1
T
T
2
1
对
START
应
的
S
结
构
T
P1 and P2
化
F
流
F
程
P1
T
图
21
11
START
START
S
F
S
P2
F
P1
T
T
1
T
2
P1 and P2
F
F
P1
T
21
非结构化流程
12
增
加
额
外
计
算
增加辅助变量
B
13
5.2 人机界面设计
人机界面设计是接口设计的一个重
要的组成部分。对于交互式系统来
说，人机界面设计和数据设计、体
系结构设计及过程设计一样重要。
5.2.1 设计问题
¾
系统响应时间
¾
用户帮助设施
¾
出错信息处理
¾
命令交互
14
1. 系统响应时间
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