二级C语言第3章 软件工程基础
C语言-计算机二级课件 (2)
3.3.2 概要设计
1.概要设计任务 软件概要设计的基本任务是： （1）设计软件系统结构； （2）数据结构及数据库设计； （3）编写概要设计文档； （4）概要设计文档评审。
常用结构设计工具
结构图（SC），也叫程序结构 图。 模块用一个矩形表示，箭头表 示模块间的调用关系。在结构 图中还可以用带注释的箭头表 示模块调用过程中来回传递的 信息。还可用带实心圆的箭头 表示传递的是控制信息，空心 圆箭心表示传递的是数据。
① 结构设计：定义软件系统各主要部件之间的关系。 ② 数据设计：将分析时创建的模型转化为数据结构 的定义。 ③ 接口设计：描述软件内部、软件和协作系统之间 以及软件与人之间如何通信。 ④ 过程设计：把系统结构部件转换成软件的过程描 述。
软件设计的一般过程
从工程管理角度来看：软件设计分为总体设计和详 细设计。 总体设计又称概要设计，其任务是确定软件系统的结 构，进行模块划分，确定每个模块划分，确定每个 模块的功能，接口及模块间的调用关系，并对全局 数据结构进行设计。 详细设计的任务是设计每个模块实现的细节及对局部 数据进行设计，而不是具体地编写程序。因此，详 细设计的目标不仅是逻辑上正确地实现每个模块， 而不是具体地编写程序。 软件设计是一个迭代的过程；先进行高层次的结构 设计；后进行低层次的过程设计；穿插进行数据设 计和接口设计。
考点10 ：结构化分析常用工具
（1）数据流图（DFD） 是描述数据处理过程的工具，是需求理解的逻辑模型 的图形表示，它直接支持系统的功能建模。 数据流图由数据、加工（转换）存储文件（数据 源）、源潭四种基本成分组成。
加工：输入数据经加工变换产生输出 数据流：沿箭头方向传送数据的通道，一般 在旁边标注数据流名。 存储文件：表示处理过程中存放各种数 据的文件 源（潭）:表示系统和环境的接口，属系 统外的实体。
全国计算机二级考试C语言公共基础知识 ppt课件
08年4月选择题第5题 算法的有穷性是指_A___ A）算法程序的运行时间是有限的 B）算法程序所处理的数据量是有限的 C）算法程序的长度是有限的 D）算法只能被有限的用户使用
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扬州大学计算机中心 1.1 算法
3、算法复杂度主要包括时间复杂度和空间复杂度。 （1）算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量，可以用执行算法的过 程中所需基本运算的执行次数来度量。 （2）算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。 06年9月选择题第7题 下列叙述中正确的是___D__ A）一个算法的空间复杂度大，则其时间复杂度也必定大 B）一个算法的空间复杂度大，则其时间复杂度必定小 C）一个算法的时间复杂度大，则其空间复杂度必定小 D）上述三种说法都不对
3、数据结构分为两大类型：线性结构和非线性结构。 （1）线性结构（非空的数据结构）条件：1）有且只有一个根结点；2）每一个 结点最多有一个前件，也最多有一个后件。 *：常见的线性结构有线性表、栈、队列和线性链表等。 （2）非线性结构：不满足线性结构条件的数据结构。 *：常见的非线性结构有树、二叉树和图等。
（3）后序遍历（LRD）：若二叉树为空，则结束返回。否则：首先遍历左子树， 然后遍历右子树，最后访问根结点，并且，在遍历左、右子树时，仍然先遍历 左子树，然后遍历右子树，最后访问根结点。
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扬州大学计算机中心 1.4 树与二叉树
2007年4月选择题第6题
对下列二叉树进行前序遍历的结果为_C__ A)DYBEAFCZX B)YDEBFZXCA C)ABDYECFXZ D)ABCDEFXYZ
全国计算机等级考试二级C语言公共基础知识(附例题)
第1章数据结构与算法经过对部分考生的调查以及对近年真题的总结分析，笔试部分经常考查的是算法复杂度、数据结构的概念、栈、二叉树的遍历、二分法查找,读者应对此部分进行重点学习。
详细重点学习知识点：1．算法的概念、算法时间复杂度及空间复杂度的概念2．数据结构的定义、数据逻辑结构及物理结构的定义3．栈的定义及其运算、线性链表的存储方式4．树与二叉树的概念、二叉树的基本性质、完全二叉树的概念、二叉树的遍历5．二分查找法6．冒泡排序法1.1算法考点1 算法的基本概念考试链接：考点1在笔试考试中考核的几率为30%，主要是以填空题的形式出现，分值为2分，此考点为识记内容，读者还应该了解算法中对数据的基本运算。
计算机解题的过程实际上是在实施某种算法,这种算法称为计算机算法.1．算法的基本特征:可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报。
2．算法的基本要素：（1）算法中对数据的运算和操作一个算法由两种基本要素组成：一是对数据对象的运算和操作;二是算法的控制结构。
在一般的计算机系统中，基本的运算和操作有以下4类：算术运算、逻辑运算、关系运算和数据传输。
（2)算法的控制结构:算法中各操作之间的执行顺序称为算法的控制结构.描述算法的工具通常有传统流程图、N—S结构化流程图、算法描述语言等。
一个算法一般都可以用顺序、选择、循环3种基本控制结构组合而成。
考点2 算法复杂度考试链接：考点2在笔试考试中，是一个经常考查的内容，在笔试考试中出现的几率为70%，主要是以选择的形式出现，分值为2分,此考点为重点识记内容，读者还应该识记算法时间复杂度及空间复杂度的概念。
1.算法的时间复杂度算法的时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。
同一个算法用不同的语言实现,或者用不同的编译程序进行编译，或者在不同的计算机上运行，效率均不同。
这表明使用绝对的时间单位衡量算法的效率是不合适的。
撇开这些与计算机硬件、软件有关的因素，可以认为一个特定算法"运行工作量”的大小，只依赖于问题的规模（通常用整数n表示），它是问题规模的函数。
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二级公共基础知识作为必考内容出现，出题形式为选择题前10道，占考试总分的10%。
考试其它比重：1、C语言程序的结构占总分1％2、数据类型及其运算占总分4%3、选择结构程序设计占比分的3％4、循环结构占比分的5％5、数组的定义和引用占比分的5%6、函数占比分的5%7、编译预处理占比分1％8、指针占比分的5％9、结构体占比分的3％10、位运算占比分的2%11、文件操作占比分的2%考试方式上机考试，时长120分钟单选题40分（含公共基础10分），操作题60分（包括程序填空题、程序修改题、程序设计题)第一部分 C语言知识复习资料第一章 C语言基本知识(90分）【考点1】C程序用C语言编写的程序称为C语言源程序，源程序文件的后缀名为“.c”。
源程序经编译后生成后缀名为“.obj”的目标文件，再把目标文件与各种库函数连接起来，生成“.exe”可执行文件。
C语言有三种基本结构：顺序结构、选择结构、循环结构。
【考点2】main函数又称主函数,是C程序的入口.main后面跟一对小括号和一对花括号,花括号括起来的部分称为main函数的函数体.一个C程序从main函数开始执行，到main函数体执行完结束，而不论main函数在整个程序中的位置如何。
每一个程序有且仅有一个main函数,其他函数都是为main函数服务的。
【考点3】存储形式计算机在电脑中保存数据是采用二进制形式，由0或1构成的二进制称为位（bit），八个位构成一个字节（Byte），1个Byte=8个bit。
二进制、八进制、十六进制转化为十进制采用乘法，十进制转化为二进制、八进制、十六进制采用除法.数据的存放位置就是它的地址。
【考点4】注释是对程序的说明，可出现在程序中任意合适的地方，注释从“/＊"开始到最近一个“*/”结束，其间任何内容都不会被计算机执行,注释不可以嵌套。
【考点5】书写格式每条语句的后面必须有一个分号,分号是语句的一部分。
一行内可写多条语句,一个语句可写在多行上。
全国计算机等级考试二级c语言公共基础知识总结
全国计算机等级考试二级c语言公共基础知识总结第一章数据结构与算法1.1 算法算法：是指解题方案的准确而完整的描述。
算法不等于程序，也不等计算机方法，程序的编制不可能优于算法的设计.算法的基本特征：是一组严谨地定义运算顺序的规则,每一个规则都是有效的，是明确的，此顺序将在有限的次数下终止。
特征包括：（1）可行性；（2）确定性，算法中每一步骤都必须有明确定义,不充许有模棱两可的解释,不允许有多义性；(3)有穷性，算法必须能在有限的时间内做完，即能在执行有限个步骤后终止,包括合理的执行时间的含义；（4）拥有足够的情报.算法的基本要素：一是对数据对象的运算和操作；二是算法的控制结构。
指令系统:一个计算机系统能执行的所有指令的集合。
基本运算包括：算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。
算法的控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构。
算法基本设计方法：列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。
算法复杂度：算法时间复杂度和算法空间复杂度。
算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。
算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。
1。
2 数据结构的基本基本概念数据结构研究的三个方面：（1)数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构；（2）在对数据进行处理时，各数据元素在计算机中的存储关系，即数据的存储结构；(3）对各种数据结构进行的运算。
数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。
数据的逻辑结构包含：（1)表示数据元素的信息；(2）表示各数据元素之间的前后件关系。
数据的存储结构有顺序、链接、索引等.线性结构条件：（1）有且只有一个根结点；（2）每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件.非线性结构:不满足线性结构条件的数据结构。
1．3 线性表及其顺序存储结构线性表是由一组数据元素构成，数据元素的位置只取决于自己的序号，元素之间的相对位置是线性的.在复杂线性表中，由若干项数据元素组成的数据元素称为记录，而由多个记录构成的线性表又称为文件。
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3．在链式存储结构中，存储数据结构的存储空间可以不连续，各数据结点的存储顺序与数据元素的逻辑关系可以不一致，而数据元素之 间的逻辑关系是由指针域来确定的。 4．线性链表的优点：在线性链表中插入或删除一个元素时，不需要移动元素的位置，只需改变指针的指向就行了。 5．循环链表的优点：只要指出表中任何一个结点的位置，就可以从它出发访问到表中其他所有的结点，而线性单链表做不到这一点。 1.6 树与二叉树 1．树是一种简单的非线性结构。 2．树的基本术语：父结点；根结点；子结点；叶子结点；结点的度；树的度；树的深度 根结点在第 1 层。叶子结点没有子树。 3．二叉树：只有一个根结点，每一个结点最多有 2 颗子树，且分别叫做左子树和右子树。 4．二叉树的基本性质： (1)在二叉树的第 k 层上，最多有 2 （k>=1）个结点 (2)深度为 m 的二叉树最多有 2 -1 个结点 (3)度为 0 的结点（叶子结点）是比度为 2 的结点多一个 (4)具有 n 个结点的二叉树，其深度至少为[log2n]+1 当完全二叉树总结点 n 为偶数时，叶子节点的个数为：n/2 当完全二叉树总结点 n 为奇数时，叶子节点的个数为：(n+1)/2 5．二叉树的遍历：前序遍历（根-左-右） ；中序遍历（左-根-右） ；后序遍历（左-右-根） 1.7 查找技术 1．顺序查找： 1.8 排序技术 1．交换类排序： （1）冒泡排序法：n(n-1)/2（最坏情况下） （2）快速排序法：n(n-1)/2（最坏情况下） O(nlog2n)（平均情况下） 2．插入类排序： （1）简单插入排序法：n(n-1)/2（最坏情况下） （2）希尔排序法：O(n )（最坏情况下） 3．选择类排序： （1）简单选择法：n(n-1)/2（最坏情况下） （2）堆排序法： 第 2 章程序设计基础 1．程序设计风格：清晰第一，效率第二 2．注释一般分为：序言性注释和功能性注释 3．结构化程序设计的原则：自顶向下，逐步求精，模块化，限制使用 goto 语句 4．结构化程序的基本结构：顺序结构、选择结构、重复结构（循环结构） 5．对象：客观世界中的任何实体。类是具有共同属性、共同方法的对象的集合。对象是类的一个实例。类是对象的抽象。 6．对象特点：标识唯一性、分类性、多态性、封装性、模块独立性好 8．消息：是对象与对象之间传递的信息。 9．在面向对象方法中，类之间共享属性和操作的机制称为：继承 10．继承性的优点：相似的对象可以共享程序的代码和数据结构,从而大大减少了程序中的冗余信息,提高软件的可重用性,便于软件修改 维护 第 3 章软件工程基础 3.1 软件工程的基本概念 1．软件：包括程序、数据及相关文档的完整集合。 2．软件按功能分为：应用软件、系统软件、支撑软件（或工具软件） 。 3．软件危机：是泛指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 4．软件工程概念的出现源自软件危机 5．软件工程 3 要素：方法，工具，过程（支持软件开发的各个环节的控制、管理） 。 6．软件生命周期：将软件产品从提出、实现、使用维护到停止使用退役的过程。 O(nlog2n) （最坏情况下）
C语言公共基础知识之软件工程
详细设计
模块设计要完成的工作包括：
• 详细的算法过程设计 • 内部数据结构设计
• 程序逻辑结构设计
当前流行的表示程序逻辑结构的主要方式有： • 图形描述（程序流程图、N-S图及PAD图） • 语言描述（PDL）
详细设计
程序流程图：
程序流程图（Program Flow Chart）又称为程序
框图，是软件设计中经常使用的一种算法表达工
常用软件结构设计工具：结构图（SC）
一般模块 数据信息 控制信息
概要设计
2.面向数据流的设计方法
（1）数据流的类型：
变换型：取得数据、变换数据、输出数据 事务型：接受事务、分析确定其类型、选取活动通路
（2. ）设计过程：
第一，分析、确认数据流图的类型； 第二，说明数据流的边界； 第三，把数据流映射为程序结构； 第四，根据设计准则对产生的结构进行细化和求精。
3.1.3软件工程过程与软件生命周期
• 软件工程过程：把输入转化为输出的一组彼此相关的
资源和活动。（通常把用户的要求转变为软件产品的过程 也叫做软件开发过程).
• 软件生命周期：将软件产品从提出、实现、使用维护到
停止使用退役的过程称为软件生命周期。
• 软件生命周期的三个阶段：
定义阶段（可行性研究、需求分析） 开发阶段（概要设计、详细设计、编码、测试） 运行维护阶段（使用、维护、退役）
返回
3.1.4软件工程的目标与原则
• 软件工程的目标：在给定成本、进度的前提下，开发出
具有有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、 可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满足用户 需求的产品。
• 软件工程的原则：
抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定性、一致性、完 备性、可验证性
经典计算机二级C语言辅导 公共基础知识 第二、三章.ppt
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结构化分析方法
结构化程序设计理论在软件需求分析阶段的运用，其 目的是帮助弄清用户对软件的需求。
❖常用工具
٭数据流图、数据字典、判定 树、判定表
❖开发策略
٭自顶向下，逐层分解
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❖数据流图(DFD)：以图形的方式描绘数据在系统中流动和处
理的过程，它反映了系统必须完成的逻辑功能，是结构化分析方 法中用于表示系统逻辑模型的一种工具。
٭信息隐蔽：模块的实施细节对于其他模块来说是隐蔽的。
٭模块独立性：软件系统中每个模块只涉及软件要求的具体的 子功能，和软件系统中其他模块的接口是简单的。
▪模块独立性指标：耦合性和内聚性
▪模块划分原则是：高内聚度，低耦合度
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❖总体设计（概要设计）基本任务
٭1）设计软件系统结构 ٭2）数据结构及数据库设计 ٭3）编写概要设计文档 ٭4）概要设计文档评审
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2.5 结构化分析方法
❖需求分析
用户对目标软件系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的 期望。需求分析的任务是发现需求、求精、建模和定义需求的过程 需求分析将创建所需的数据模型、功能模型和控制模型。
❖需求分析的四步骤
需求获取、需求分析、编写需求规格说明书和需求评审
❖需求分析的方法
结构化分析方法、面向对象分析方法
▪子类中可以定义自己的属性和操作
▪单重继承、多重继承
٭多态性(Polymorphism)
▪不同的对象收到同一消息可以产生完全不同的结构，这一现象叫做多 态性
▪多态的实现受到继承的支持
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2.4 软件工程基本概念
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软件定义与软件特点
•计算机软件是包括程序、数据及相关文档的完整集合。 • 软件的特点包括： （1）软件是一种逻辑实体； （2）软件的生产与硬件不同，它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，受计算 机系统的限制，这导致了软件移植的问题； （5）软件复杂性高，成本昂贵； （6）软件开发涉及诸多的社会因素。
审
二级C语言第3章 软件工程基础
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需求分析方法
需求分析方法有 （1）结构化需求分析方法；
面向数据流(SA—Structured analysis),面向数据结 构(JSD—Jackson system development method), 面向数据结构的结构化数据系统开发方法 (DSSD— Data structured system development method) （ 2 ） 面 向 对 象 的 分 析 的 方 法 （ OOA—ObjectOriented method)。
CASE将各种软件工具、开发机器和一个存放开发
过程信息的中心数据库组合起来，形成软件工程环
境。
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结构化分析方法
软件开发方法是软件开发过程所遵循的方法和步骤，其目 的在于有效得到一些工作产品，即程序和文档，并且 满足质量要求。
软件开发方法包括分析方法、设计方法和程序设计方法
•软件工程过程是把输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活 动. •软件工程过程是指为获得软件产品，在软件工具支持下由软件 工程师完成的一系列软件工程活动。基于这个层面，软件工程 过程通常包含4种基本活动：
（1）Plan——软件规格说明；
（2）Do——软件开发；
（3）Check——软件确认；
（4）Action——软件演进。
软件工程的目标和与原则
•目标：在给定成本、进度的前提下，开发出具有有效 性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适 应性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满足用户 需求的产品。 •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；开发软件易于移植；需要 较低的费用；能按时完成开发，及时交付使用。 •基本原则：抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定 性、一致性、完备性和可验证性。
从需求分析建立的模型的特性来分 静态分析 动态分析
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结构化分析方法
结构化分析方法的实质：着眼于数据流，自顶向下， 逐层分解，建立系统的处理流程，以数据流图和数据 字典为主要工具,建立系统的逻辑模型。
结构化分析的常用工具 （1）数据流图（DFD—Data Flow Diagram) （2）数据字典(DD) （3）判定树 （4）判定表
第3章 软件工程基础
3.1 软件工程基本概念 3.2 结构化分析方法 3.3 结构化设计方法 3.4 软件测试 3.5 程序的调试
二级C语言第3章 软件工程基础
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3.1 软件工程基本概念
1. 软件定义与软件特点 2. 软件危机与软件工程 3. 软件工程过程与软件生命周期 4. 软件工程的目标和与原则
• 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。 （IEEE）
• 软件工程包括3个要素：方法（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）
和过程（支持软件开发的各环节的控制、管理）。
二级C语言第3章 软件工程基础
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软件工程过程
软件工程的理论和技术性研究的内容
•软件工程的理论和技术性研究的内容主要包括：软件 开发技术和软件工程管理。
–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。 –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。
❖软件管理学包括人员组织、进度安排、质量保证、配 置管理、项目计划等。
数据流图
• 描述数据处理过程的工具，是需求理解的逻辑模型的 图形表示，它直接支持系统的功能建模。
• 图形元素 • 建立数据流图的步骤：
①由外向里：先画系统的输入输出，再画系统的外部 ②自顶向下：顺序完成顶层、中间层、底层数据流图 ③逐层分解。
软件危机与软件工程
• 软件危机泛指在计算机软件开发和维护过程中所 遇到的一系列严重问题，主要表现为成本、质量、 生产率等问题。
软件工程定义：
• 软件工程是应用于计算机软件的定义、开发和维护的 一整套方法、工具、文档、实践标准和工序。（GB）
• 软件工程是建立并使用完善的工程化原则，以较经济 的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一 系列方法。（Fritz Bauer)
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需求分析
软件需求是指用户对软件在功能,行为,性能,设计约束等方 面的期望.
IEEE定义： ①用户解决问题或达到目标所需的条件或权能 ②系统或系统部件要满足合同、标准、规范或其他正式
规定文档所需具有的条件或权能； ③一种反映① 、②所描述的条件或职能的文档说明。 需求分析阶段的工作 ①需求获取②需求分析③编写需求规格说明书④需求评
软件开发工具与软件开发环境
• 软件开发工具 软件开发方法的有效实施必须得到相应工具的支持， 否则方法将难以有效实施。
• 软件开发环境
软件开发环境或软件工程环境是全面支持软件开发 全过程的软件工具集合。这些软件工具按照一定的 方法或模式组合起来，支持软件生命周期内的各个 阶段和各项任务的完成。
• 计算机辅助软件工程（CASE）
•从软件开发的观点，软件工程过程就是使用适当的资源（包括 人员、硬软件工具、时间等），为开发软件进行的一组开发活 动，在过程结束时将输入（用户要求）转化为输出（软件产品）
软件生命周期•软件生命来自期：软件产品从提出、实现、使用维护到停止使 用退役的过程。 •软件生命周期三个阶段:软件定义、软件开发、运行维护，主 要活动阶段是： （1）可行性研究与计划制定； （2）需求分析； （3）软件设计； （4）软件实现； （5）软件测试； （6）运行和维护。