程序流程图盒图PAD图(最终)
软件工程讲义第六章
ENDWHILE; 2.1、2.2、2.4已能用程序语言表达，只需对2.3进一步精细化。 为了处理60个数据，又需一循环结构。
引入分钟值变量：minutes，每分钟要做的工作是： 累计：求每小时的平均值 检查违章情况 为了累计，引入变量sum： 在每小时处理前设初值为0。 每小时处理后求平均值。
3、自顶向下的程序验证。
2019年11月26日星期二
西南交通大学信息科学与技术学院
结构化程序设计的核心内容
二、使用三种基本控制结构来构造程序 1、任何程序都由顺序、选择和重复三种基本控制结构构造。 顺序实现了任何算法规约中的核心处理步骤； 条件允许根据逻辑情况选择处理方式； 重复提供了循环。 这些逻辑元素是结构化程序设计的基础。
BEGIN
1. 设置初值；
2. 处理24小时数据；
END
求精步骤1：设置初值。开始时一般不明确为哪些变量赋初值。
求精步骤2：计算结果是以小时为统计单位输出，它是重复执行24次的
循环结构。
局部数据结构设计：数据输入的方案选择：
1、处理前读入所有24小时数据，共1440个，需要大一个大的数组。
2、每次计算输入一个数据，这要保证对先前输入的数据不再使用。
ENDWHILE;
Mean:=sum/60.0; 一次违章出现是指连续5次污染值超过10.00。如果违章分布在两个相间的时 间段上，则把这次违章算在下一小时上。 首先测试当前值是否超过10.00，若是，还将进一步检查是否连续出现5次。 为了实现第二个测试，需要两个计数器： Voilation：计数本小时出现的违章次数。 Infraction:计数连续出现超过正常值的次数。 每次超正常值出现时，Infraction增1。为了保证Infraction表示连续出现超正 常值，必须保证在第一次出现超正常值时其初值为0。为了保证相继两个小时的 Infraction的值能连续被使用，在每小时处理前不能为Infraction置0值，只能在 第一小时处理前置0。另外，在发现一次未超正常值时，也应置它为0，即连续 出现超正常值中断。
软件开发——详细设计
程序结构图的最终形态
程序复杂程度的度量
用途 —把程序的复杂程度乘以适当常数可估算出软件中错 把程序的复杂程度乘以适当常数可估算出软件中错 误的数量 —估算软件开发需要用的工作量 估算软件开发需要用的工作量 —比较两个不同的设计或两个不同算法的优劣 比较两个不同的设计或两个不同算法的优劣 度量方法 —McCabe方法 McCabe方法 McCabe —Halstead方法 Halstead方法 Halstead
w=x[i] 交换x[i]和x[j] x[i]=x[j] x[j]=w
等价带入：
j=i+1
i=0 While j<n i<nWhile i<n-1
X[j] X[i]
W=X[i] X[i]=X[j]
>
T F
X[j]=w
i++
j++
面向数据结构的设计方法
出现原因 —数据结构对于程序的结构和运行过程 存在影响 —层次的数据结构和层次模块结构存在 相似性 面向数据结构的设计方法 —Jackson方法 —Warnier方法
答案：选择排序的PAD图
i=0 i<nWHILE i<n-1 寻找剩余数组元素的最大值放在X[i] 寻找剩余数组元素的最大值放在 i++ j=i+1 交换
寻找剩余数组元素的最大值放在X[i] 寻找剩余数组元素的最大值放在
While j<n
X[j] > X[i] j++
T F
细化“交换x[i]和x[j]”
Jackson图描述数据结构
顺序结构 —由一个或多个数据元素组成，每个元 素按确定次序出现一次。
选择结构
软件工程导论课后习题解答
第一章1-1 什么是软件危机答：是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。
1-3 什么是软件工程答：是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。
1-4 简述结构化范型和面向对象范型的要点，并分析它们的优缺点。
答：目前使用得最广泛的软件工程方法学有2种：传统方法学：也称为生命周期方法学或结构化范型。
优点：把软件生命周期划分成若干个阶段，每个阶段的任务相对独立，而且比较简单，便于不同人员分工协作，从而降低了整个软件开发过程的困难程度。
缺点：当软件规模庞大时，或者对软件的需求是模糊的或会随着时间而变化的时候，开发出的软件往往不成功；而且维护起来仍然很困难。
面向对象方法学：优点：降低了软件产品的复杂性；提高了软件的可理解性；简化了软件的开发和维护工作；促进了软件重用。
1-5、根据历史数据可以做出如下的假设：对计算机存储容量的需求大致按下面公式描述的趋势逐年增加：M = 4080 (Y-1960)存储器的价格按下面公式描述的趋势逐年下降：P1 = ×(美分/位)如果计算机字长为16位，则存储器价格下降的趋势为：P2 = ×(美元/字)在上列公式中Y代表年份，M是存储容量(字数)，P1和P2代表价格。
基于上述假设可以比较计算机硬件和软件成本的变化趋势。
要求计算：(1) 在1985年对计算机存储容量的需求估计是多少如果字长为16位，这个存储器的价格是多少(2) 假设在1985年一名程序员每天可开发出10条指令，程序员的平均工资是每月4000美元。
如果一条指令为一个字长，计算使存储器装满程序所需用的成本。
(3) 假设在1995年存储器字长为32位，一名程序员每天可开发出30条指令，程序员的月平均工资为6000美元，重复(1)、(2)题。
（1）在1985年对计算机存储容量的需求，估计是Ｍ＝ 4080 (1985-1960)＝ 4080 e7＝4474263(字)如果字长为16位，则这个存储器的价格是Ｐ＝××＝ 5789(美元)（2）如果一条指令的长度为一个字，则使存储器装满程序共需4474263条指令。
软件工程—银行管理系统—大数据流图,盒图,PAD图,流图,层次图,流程图
淮海工学院计算机科学系实验报告书课程名：《软件工程》题目：结构化设计实验班级：***********学号：*************姓名：*************结构化设计验报告要求1目的与要求:1）系统学习和理解结构化软件工程设计阶段的基本任务、概念、原理、技术和方法；2）掌握设计阶段各种设计工具，如、层次图、程序流程图、N-S图、PAD图、判定表（树）、伪代码语言等工具的使用方法；3）通过理论学习和试验要逐步提高运用结构化软件工程的设计理论、技术和方法解决实际问题的综合应用和实践创新能力；4）请借阅有关Microsoft Office Visio 系统，预习系统有关的结构化设计工具和使用方法；5）按照实验题目要求独立完成结构化设计实验内容，严禁拷贝、抄袭他人设计成果；6）认真书写实验报告,并于下周5以前提交。
2 实验内容或题目1.针对自己第一次实验所完成的结构化分析项目（或题目），选择所绘制的数据流图，E-R图、状态图，完成下面2、3、4、5、6要求的结构化设计内容；2.按照面向数据流图的结构化设计方法，并在优化所选择数据流图的基础上，导出项目的总体设计层次图（H图）；3.按照详细设计阶段所学的过程设计工具，分别选择程序流程图、盒图和PAD图等设计工具，在第2所得层次图中选择几个主要模块进行详细设计，画出相应设详细计结果图形；4.根据选择的E-R图进行数据库（以关系数据库模型为基准，进行数据库表及其关系设计）；5.根据H图进行界面菜单设计（模拟菜单显示样式绘制菜单设计图），选择一个数据库表（实体）进行界面表单（数据编辑界面）设计；6.选择第3步中某一模块的详细设计结果，画出对应得流图，并计算其圈复杂度。
3 实验步骤与源程序1．优化所选择数据流图2．导出项目的总体设计层次图（H图）；3.按照详细设计阶段所学的过程设计工具，分别选择程序流程图、盒图和PAD图等设计工具，在第2所得层次图中选择几个主要模块进行详细设计，画出相应设详细计结果图形；(1)流程图登录：存取款：办理银行卡：开始姓名为空FT 填写个人信息提示银行卡类型未选提示办卡成功T提示姓名为空提示身份证号码为空结束身份证号码为空TF银行卡类型已选两次密码一致TF提示两次密码输入不一致F（2）盒图登录： 存取款：（3）PAD 图 登录：用户名存在且密码正确提示错误登陆成功业务办理：要办理的业务手机银行存取款存取款转账贷款缴费网上银行手机银行转账贷款缴费网上银行4.根据选择的E-R 图进行数据库（以关系数据库模型为基准，进行数据库表及其关系设计）； 储户数据库：存取款数据库：银行数据库：5.根据H 图进行界面菜单设计（模拟菜单显示样式绘制菜单设计图），选择一个数据库表（实体）进行界面表单（数据编辑界面）设计； 用户界面功能菜单：Form Title办理银行卡帐户管理存取款转帐贷款缴费网上银行手机银行密码修改存款银行卡挂失个人信息修改取款卡内定期转活期历史明细卡内活期转定期汇款卡转帐卡折互转水费电费天然气手机充值开通网上银行修改信息开通手机银行修改信息注销网上银行注销手机银行注销银行卡住房公积金短期小额贷款助学贷款长期抵押贷款银行卡办理界面：办理银行卡欢迎进入银行卡办理系统姓 名性 别身份证号码家庭住址银行卡类型男女信用卡储蓄卡银联卡请输入密码：请再次输入密码：确定清空返回6.选择第3步中某一模块的详细设计结果，画出对应得流图，并计算其圈复杂度。
1N-S盒图2PAD图3程序流程图4E-R图
N-S盒图N-S图也被称为盒图或CHAPIN图。
流程图由一些特定意义的图形、流程线及简要的文字说明构成，它能清晰明确地表示程序的运行过程。
在使用过程中，人们发现流程线不一定是必需的，为此，人们设计了一种新的流程图，它把整个程序写在一个大框图内，这个大框图由若干个小的基本框图构成，这种流程图简称N-S图.N-S图结构1.顺序结构N-S图2.选择结构N-S图3.循环结构N-S图1)当型循环 2)直到型循环-----------E-R图E-R图也即实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。
构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系，其表示方法为：·实体型(Entity)：用矩形表示，矩形框内写明实体名；比如学生张三丰、学生李寻欢都是实体。
如果是弱实体的话，在矩形外面再套实线矩形。
·属性(Attribute)：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；比如学生的姓名、学号、性别、都是属性。
如果是多值属性的话，再椭圆形外面再套实线椭圆。
如果是派生属性则用虚线椭圆表示。
·联系(Relationship)：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 1，1 : n或m : n）。
比如老师给学生授课存在授课关系，学生选课存在选课关系。
如果是弱实体的联系则在菱形外面再套菱形。
-------------PAD图PAD是问题分析图（Problem Analysis Diagram）的英文缩写，自1973年由日本日立公司发明以来，已经得到一定程度的推广。
它用二维数形结构的图表示程序的控制流，将这种图转换为程序代码比较容易。
优点1．使用表示结构优化控制结构的PAD符号所设计出来的程序必然是程序化程序2．PAD图所描述的程序结构十分清晰。
流程图-ns图-pad图-pdl-hipo
PDL(Program Design Language)
PDL是一种用于描述功能模块的算法设计和加工细节的语言。称为设计程序用语言。它是一种伪码。一般地，伪码的语法规则分为"外语法"和"内语法"。外语法应当符合一般程序设计语言常用语句的语法规则；而内语法可以用英语中一些简单的句子、短语和通用的数学符号，来描述程序应执行的功能。
为说明N-S图的使用，仍用图4.4给出的实例，将它用如图4.6所示的N-S图表示。
如前所述，任何一个N-S图，都是前面介绍的五种基本控制结构相互组合与嵌套的结果。当问题很复杂时，N-S图可能很大。
图4.5 N-S图的五种基本控制结构
图4.6 N-S图的实例
PAD
PAD是Problem Analysis Diagram的缩写，它是日本日立公司提出，由程序流程图演化来的，用结构化程序设计思想表现程序逻辑结构的图形工具。现在已为ISO认可。
分析此工作流程图，可得如图3.34所示的可视目录表。图4.11(a)是系统的层次图，图4.11(b)是后面IPO图的图例，图4.11(c)是描述说明。
图4.10 盘存/销售系统工作流程图
图4.11 盘存/销售系统的可视目录表
2、IPO图
IPO图为层次图中每一功能框详细地指明输入、处理及输出。通常，IPO图有固定的格式，图中处理操作部分总是列在中间，输入和输出部分分别在其左边和右边。由于某些细节很难在一张IPO图中表达清楚，常常把IPO图又分为两部分，简单概括的称为概要IPO图，细致具体一些的称为详细IPO图。
图4.8 PAD实例
判定表
当算法中包含多重嵌套的条件选择时，用程序流程图、N-S图或PAD都不易清楚地描述。然而，判定表却能清晰地表达复杂的条件组合与应做动作之间的对应关系。仍然使用图4.4的例子。为了能适应判定表条件取值只能是"T"和"F"的情形，对原图稍微做了些改动，把多分支判断改为两分支判断，但整个图逻辑没有改变。见图4.9。
程序流程图盒图PAD图(最终)
用于描述电路的功能流程和信号流程，帮助设计人员理解和设 计电路。
盒图
也称为电路方框图，用于描述电路的组成和结构，以及各个组件 之间的连接关系。
PAD图
用于描述电路的元件和连接方式，以及它们之间的关系和操作。
在企业管理中的应用
要点一
流程图
要点二
盒图
用于描述企业的业务流程和管理流程 ，帮助企业管理人员理解和优化管理 流程。
项目管理
在项目管理中，可以使用盒图来表示各个阶段之间的关系，以及每个阶段的任务和负责人 ，从而更好地掌控项目进度。
系统设计
在系统设计中，可以使用盒图来表示各个模块之间的关系，以及每个模块的功能和输入输 出，从而更好地设计系统结构。
03
pad图
定义与作用
定义
PAD图是一种程序流程图，它以二维表 格的形式描述程序流程，具有结构清晰、 直观易懂的特点。PAD图是由Problem Analysis Diagram四个单词的首字母缩 写组成的。
的情况。
三者的优缺点比较
流程图
优点是简单明了，易于理解和绘制；缺点是难以描述复杂的程序或流程。
盒图
优点是详细描述每个步骤或功能，易于理解和分析；缺点是过于复杂，难以简洁表示。
PAD图
优点是能够清晰地表示程序的控制流和数据流，易于理解和分析；缺点是对于非程序员来说可能难以理解。
05
流程图、盒图、pad图的实践应用
Lucidchart
Gliffy
一款专业的流程图和PAD图制作 工具，支持多种绘制风格和导出 格式，同时也提供了丰富的模板 和实例供参考和使用。
微软公司推出的一款流程图和 PAD图制作工具，支持绘制各种 类型的流程图和图形，包括PAD 图、组织结构图、UML图等。
软件工程的程序流程图、盒图和PAD
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举例：
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条件复合法 这种方法是把控制循环结束的两个或两个以上的单一条件组 合成一个复合条件,用一个逻辑表达式作为循环控制条件, 把循环体中产生非正常出口的条件语句移到循环体之外。
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布尔标志变量法： 它是利用向非结构化程序中引入一个赋了某个假定值的辅助 变量作标志, 并把此辅助变量作为循环控制条件之一, 从而有 效地使循环多出口转化为循环单出口
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终止标志变盘法： 在B A SI C 语言的FO R 一N E x T 循环中, 终止标志技术是 消除循环体内非正常出口的有效方法. 它是利用循环变量作 终止标志, 解决循环体内多出口问题, 变非结构化程序为结构 化程序。
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盒图
if (POWER_N=1) OUTPUT;
else {caculate new line; while (Required LINE_NUMBER in triang) { caculate new line; } output expansion; }
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PAD图
.
The end
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程序流程图基本结构
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盒图基本结构
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PAD基本结构
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（2）比较程序流程图、盒图和D的特点
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程序流程图
特点：历史最悠久、使用最广泛、最混乱 优：直观，适合初学者 缺： 1. 不是逐步求精的好工具 2. 不以表示数据结构 3. 用箭头表示数据流，程序员可能随意转移控制
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盒图
特点： 1. 功能域明确，一眼看出 2. 不可能任意转移控制 3. 容易确定局部、全程数据的作用域 4. 容易表现嵌套关系，模块层次结构
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20122831—第五组
第五组组长：程伟
组员：程伟赵嘉宾袁婷峰王呈陈璐璐周莹莹
2014年10月26日
一、程序流程图
程序流程图独立于任何一种程序设计语言，比较直观、清晰，易于学习掌握。
但流程图也存在一些严重的缺点。
例如流程图所使用的符号不够规范，常常使用一些习惯性用法。
特别是表示程序控制流程的箭头可以不受任何约束，随意转移控制。
这些现象显然是与软件工程化的要求相背离的。
为了消除这些缺点，应对流程图所使用的符号做出严格的定义，不允许人们随心所欲地画出各种不规范的流程图。
例如，为使用流程图描述结构化程序，必须限制流程图只能使用下图所给出的五种基本控制结构。
任何复杂的程序流程图都应由这五种基本控制结构组合或嵌套而成。
流程图的基本控制结构
实例：
输入三个正整数作为边长，判断该三条边构成的三角形是等边、等腰还是一般三角形。
二、盒图（N-S图）
Nassi和Shneiderman 提出了一种符合结构化程序设计原则的图形描述工具，叫做盒图，也叫做N-S图。
任何一个N-S 图，都是前面介绍的五种基本控制结构相互组合与嵌套的结果。
当问题很复杂时，N-S图可能很大。
N-S图的五种基本控制结构
实例：
输入三个正整数作为边长，判断该三条边构成的三角形是等边、等腰还是一般三角形。
盒图
三、PAD 图
PAD是Problem Analysis Diagram的缩写，它是日本日立公司提出，由程序流程图演化来的，用结构化程序设计思想表现程序逻辑结构的图形工具。
PAD也设置了五种基本控制结构的图式，并允许递归使用。
PAD的基本控制结构
实例：
输入三个正整数作为边长，判断该三条边构成的三角形是等边、等腰还是一般三角形。
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