复旦大学软件工程钱乐秋课件教案
《软件工程》PPT课件
第一章第四课时
喷泉模型 软件工程的任务与研究范围 软件开发的原则与开发方法
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喷泉模型
瀑布模型要求在软件开发的初期就完全确定软件的需求,这在很多 情况下往往是做不到的.螺旋模型试图克服瀑布模型的这一不足.SM 把软件开发过程安排为逐步细化的螺旋周期序列,每经历一个周期, 系统就细化和完善一些.SM每—螺旋周期由六个步骤组成： <1> 确定任务目标： 根据初始需求分析项目计划,确定任务目标、可选 方案和限制.<2>选择对象：对各种软硬件设备、开发方法、技术、 开发工具、人员、开发管理等对象进行选择：并决定软件是进行研 制、购买还是利用现有的.<3>分析约束条件：软件开发的时间、经 费等限制条件.<4>风险分析：评估目标、对象、约束条件三者之间 的联系,列出可能出．现的问题及问题的严重程度等,把最重要的问 题作为尚未解决的关键问题的风险.<5>制定消除风险的方法：应有 详尽的说明和周密的计划,并估计可能产生的后果.依此来开发软件, 为制订下一周期的计划打下基础.<6>制定下一周期的工作计划：在 第一个螺旋周期,确定目标、选择对象、分析约束,通过风险分析制 订消除风险的方法,初步开发原型1,制定系统生存周期计划.
软件工程的任务与研究范围
•软件产品的特点 •软件工程的研究内容与方法 •软件工具与软件支撑环境 •软件管理
软件开发的原则与方法
•软件开发的原则 • 自顶向下与模块结构 •软件开发的方法 •1.非自动形式的系统开发方法 •〔1〕系统流程图〔2〕结构分析法〔3〕结构化设计法 •〔4〕数据结构法〔5〕层次输入——处理——输出方法<HIPO法> • 2.半自动形式的系统开发方法 •〔1〕软件需求工程法〔2〕问题说明语言与分析法 • 3. 自动形式的系统开发方法 〔HOS方法〕：由计算机自动确定规 范、自动分析、自动编程、自动执行与模拟,以规范语言AXES、资 源分配工具RTA为工具.能自动进行分析、设计,工作量少、设计规范, 也能自动进行修改和维护.该方法适用于系统分析和设计.
软件工程(钱乐秋版)重点
软件工程第一章概述1、定义: 软件 == 程序 + 数据 + 文档1.数据：程序加工处理的对象。
包括数据的表示、组织与存储。
数据 == 初始化数据 + 测试数据2.文档（document）：开发、使用和维护程序所需的图文资料。
文档 == 开发文档 + 管理文档。
3.程序（program）：能完成预定功能和性能的指令集合。
4.软件和程序的区别程序只是完整软件产品的一部分。
编写程序只是软件开发过程数据中的一个阶段，一般来说，其工作量仅仅是软件开发全部工作量的10％－20％2、软件的特点：抽象性、可复制性、无折旧、受硬件制约、未完全摆脱手工工艺、开发费用高3、软件按适用范围分：定制软件和通用软件4、计算机软件发展的三个时期1. 早期时代（60年代中期之前）程序设计阶段硬件通用，软件专用；程序规模小，编写者和使用者为同一人（同组人）。
2. 第二代（60年代中期-70年代中期）程序系统阶段出现“软件作坊”、产品软件；“个体化”开发方法。
3. 第三代（70年代中期之后）软件工程阶段软件开发成为一门新兴的工程学科——软件工程。
5、解决软件危机的途径1. 技术措施◆消除错误的概念和做法◆使用更好的软件开发方法和开发工具2. 组织管理措施◆软件开发不是某种个体劳动的神秘技巧，而应该是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完成的工程项目。
6、软件工程定义：软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。
它采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。
7、软件生存周期：软件生存周期一般分为：软件定义（问题定义、可行性研究、需求分析）、软件开发（总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试）、软件维护等三个时期。
8、能力成熟度模型CMM：CMM（Capability Maturity Model）即能力成熟度模型，用于评价软件机构的软件过程能力成熟度的模型。
《软件工程》教学教案
《软件工程》教学教案一、第一章：软件工程概述1. 教学目标了解软件工程的定义、目的和重要性，掌握软件开发的基本过程和原则。
2. 教学内容软件工程的定义和重要性；软件开发的基本过程；软件工程的原则和方法。
3. 教学方法采用讲授法，结合案例分析，让学生了解和掌握软件工程的基本概念和原则。
4. 教学资源教材、课件、案例分析。
5. 教学评价通过课堂提问和案例分析，评估学生对软件工程的理解和应用能力。
二、第二章：软件需求分析1. 教学目标掌握软件需求分析的基本概念、方法和过程，能够运用需求分析工具进行需求收集和分析。
2. 教学内容软件需求分析的基本概念；需求分析的方法和过程；需求分析工具的使用。
3. 教学方法采用讲授法和实例分析，让学生了解和掌握需求分析的方法和过程。
4. 教学资源教材、课件、实例分析。
5. 教学评价通过课堂提问和实例分析，评估学生对需求分析的理解和应用能力。
三、第三章：软件设计1. 教学目标掌握软件设计的基本概念、方法和过程，能够运用设计工具进行软件架构和详细设计。
2. 教学内容软件设计的基本概念；设计方法和过程；设计工具的使用。
3. 教学方法采用讲授法和实例分析，让学生了解和掌握软件设计的方法和过程。
4. 教学资源教材、课件、实例分析。
5. 教学评价通过课堂提问和实例分析，评估学生对软件设计的理解和应用能力。
四、第四章：软件实现1. 教学目标掌握软件实现的基本概念、方法和过程，能够运用编程语言进行软件编码和测试。
2. 教学内容软件实现的基本概念；实现方法和过程；编程语言和测试工具的使用。
3. 教学方法采用讲授法和编程实践，让学生了解和掌握软件实现的方法和过程。
4. 教学资源教材、课件、编程环境和测试工具。
5. 教学评价通过编程实践和测试结果，评估学生对软件实现的理解和应用能力。
五、第五章：软件维护1. 教学目标掌握软件维护的基本概念、方法和过程，能够进行软件维护和优化。
2. 教学内容软件维护的基本概念；维护方法和过程；软件优化技巧。
07章 面向对象的分析和设计(钱乐秋版)
面向对象分析
• 用基本的需求为指南，来选择类和对象（包括属性和操作）。
• 定义类的结构和层次。 • 建造对象—关系模型。 • 建造对象—行为模型。 • 利用用况/场景来复审分析模型。
8
面向对象分析模型的组成结构
操作、
类/对象 对象-关 模型 使用实例 系模型
(Use Case)
对象-行为模型
9
分析过程
16
2) 标识问题本身的并发性，并为子系统分配处理 器 通过对对象--行为模型的分析，可发现系统 的并发性。如果对象（或子系统）不是同时活动的， 则它们不需并发处理，此时这些对象（或子系统） 可以在同一个处理器上实现。反之，如果对象（或 子系统）必须对一些事件同时异步地动作，则它们 被视为并发的，此时，可以将并发的子系统分别分 配到不同的处理器，或者分配在同一个处理器，而 由操作系统提供并发支持。
4
面向对象的基本概念
1. 对象（object）
2. 类（class）
3. 继承（inheritance） 4. 消息（message） 5. 多态性（polymorphism） 6. 动态绑定（dynamic binding）
5
内容摘要
面向对象的基本概念 面向对象的分析和设计过程 UML概述
用况建模
21
3. 消息设计
• 使用对象间的协作和对象--关系模型， 设计消息模型 4. 复审
• 复审设计模型并在需要时迭代。
22
典型的面向对象方法
Coad & Yourdon 方法
OMT方法（James Rumbaugh 创立的 Object Model Technology）
Booch方法 OOSE方法 (Jacobson创立的 )
软件工程全套教学课件pptx
目录 CONTENTS
• 软件工程概述 • 软件开发过程与方法 • 需求分析与管理 • 系统设计与实现 • 测试与质量保证 • 项目管理与团队协作 • 软件维护与演化 • 新兴技术在软件工程中的应用
01
软件工程概述
软件工程定义与发展
软件工程的定义
软件工程是一种系统性的方法，用于 开发、运行和维护软件。它涵盖了从 需求分析、设计、编码、测试到维护 的整个软件生命周期。
01
风险识别
通过项目分析、经验借鉴等方法 ，识别潜在的项目风险。
03
风险应对策略
针对不同类型的风险，制定相应 的应对策略，如风险规避、风险
减轻、风险转移等。
02
风险评估
对识别出的风险进行评估，确定 风险等级和影响程度。
04
风险监控
定期监控项目风险状况，及时调 整风险管理策略，确保项目顺利
进行。
07
段都有明确的输入和输出。
螺旋引入风险分析，采用迭代方式逐步开发
和完善软件。
原型模型
03
快速构建软件原型，通过用户反馈不断修改和完善原型，最终
得到符合用户需求的软件产品。
敏捷软件开发方法
01
Scrum
一种轻量级的敏捷开发框架，强 调跨职能团队、迭代开发和持续 反馈。
02
极限编程（XP）
收集需求信息
通过访谈、问卷调查、原型评估等方法，收集详细的 需求信息。
整理需求文档
对收集到的需求信息进行分类、筛选和整理，形成初 步的需求文档。
需求规格说明书编写
明确编写目的
阐述需求规格说明书的目标、范围和读者对象。
详细描述功能需求
采用用例图、流程图等方式，详细描述每个功能 的需求，包括输入、输出、处理逻辑等。
复旦大学_软件工程_课件13
复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程
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软件维护分类
纠错性维护 适应性维护 改善性维护 预防性维护
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维护问题
理解别人的代码通常是非常困难的，而且难度 随着软件配置成分的缺失而迅速增加 需要维护的软件往往没有文档、或文档资料严 重不足、或软件的变化未在相应的文档中反映 出来 当软件要求维护时，不能指望由原来的开发人 员来完成或提供软件的解释 绝大多数软件在设计时没有考虑到将来的修改 问题。 软件维护这项工作毫无吸引力
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软件维护的过程
维护组织 维护过程 维护记录 维护评价
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维护组织
修改控制决策机构
申请维护
维护管理员 系统监督员 配置管理员
维护人员
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维护过程
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软件可维护性审计
• 可维护性是重要的审查指标，所有软件都应该具备的基 本特点，在软件工程的每一个阶段都应该考虑并努力提 高软件的可维护性。 • 在进行代码评审时，要强调编程风格和内部文档。
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提高可维护性的方法
维护请求 其他 类型 适应性维护 评估后按优先 级在队列排队 类型 改善性维护 严重 评估后分类 严重性 不严重 评估后按优先 级在队列排队 纠错性维护
救火行动，当 排在队列之首 接受
《软件工程教案》课件
《软件工程教案》PPT课件第一章：软件工程概述1.1 软件工程的定义解释软件工程的含义和目的强调软件工程的重要性和应用范围1.2 软件工程的基本原则介绍软件工程的基本原则，如模块化、抽象化、逐步求精等解释这些原则在软件开发中的应用和意义1.3 软件工程的发展历程概述软件工程的发展历程和重要里程碑介绍软件工程的发展趋势和未来挑战第二章：软件需求分析2.1 需求分析的重要性强调需求分析在软件开发中的作用和必要性解释需求分析的目标和基本概念2.2 需求收集和分析方法介绍需求收集和分析的方法和技术，如访谈、问卷调查、用例分析等强调有效需求分析和需求管理的关键因素2.3 需求规格说明书编写介绍需求规格说明书的结构和内容强调需求规格说明书的重要性和在软件开发中的作用第三章：软件设计3.1 软件设计的基本概念解释软件设计的含义和目标强调软件设计的重要性和在软件开发中的作用3.2 软件设计方法和工具介绍软件设计方法和工具，如结构化设计、面向对象设计、设计模式等强调选择合适的设计方法和工具的关键因素3.3 软件设计文档编写介绍软件设计文档的类型和内容强调软件设计文档的重要性和在软件开发中的作用第四章：软件实现4.1 软件实现的基本概念解释软件实现的含义和目标强调软件实现的重要性和在软件开发中的作用4.2 编程语言和工具介绍常用的编程语言和开发工具强调选择合适的编程语言和开发工具的关键因素4.3 代码质量和编程规范强调代码质量和编程规范的重要性介绍代码质量和编程规范的评估和实施方法第五章：软件测试5.1 软件测试的基本概念解释软件测试的含义和目标强调软件测试的重要性和在软件开发中的作用5.2 测试方法和策略介绍常用的测试方法和策略，如黑盒测试、白盒测试、集成测试等强调选择合适的测试方法和策略的关键因素5.3 测试用例设计和测试执行介绍测试用例设计和测试执行的方法和技巧强调测试用例的重要性和在软件测试中的作用第六章：软件维护6.1 软件维护的基本概念解释软件维护的含义和目的强调软件维护的重要性和类型，如改正性维护、适应性维护等6.2 软件维护的挑战和策略介绍软件维护所面临的挑战和问题强调有效的软件维护策略和方法6.3 软件维护过程和工具介绍软件维护的过程和阶段介绍常用的软件维护工具和技巧第七章：软件项目管理7.1 软件项目管理的基本概念解释软件项目管理的含义和目标强调软件项目管理的重要性和在软件开发中的作用7.2 软件项目管理的过程和活动介绍软件项目管理的过程和活动，如项目规划、监控、沟通等强调项目管理人员和团队的角色和职责7.3 软件项目风险管理和质量保证介绍软件项目风险管理和质量保证的方法和技巧强调风险管理和质量保证在软件项目管理中的重要性第八章：软件工程标准和法规8.1 软件工程标准的基本概念解释软件工程标准的含义和目的强调软件工程标准的重要性和应用范围8.2 主要的软件工程标准和组织介绍主要的软件工程标准和组织，如IEEE、ISO等强调这些标准和组织对软件工程发展的影响8.3 软件工程法规和伦理介绍软件工程法规和伦理的相关内容强调软件工程师的职业责任和伦理道德第九章：软件工程工具和技术9.1 软件工程工具和技术的分类介绍软件工程工具和技术的分类及作用强调选择合适的工具和技术的关键因素9.2 建模工具和技术介绍常用的建模工具和技术，如UML、ER图等强调建模在软件工程中的重要性和应用9.3 软件开发环境和集成开发工具介绍软件开发环境和集成开发工具的基本概念强调集成开发工具在软件工程中的作用和优势第十章：软件工程前沿技术10.1 软件工程前沿技术的概述介绍软件工程前沿技术的研究方向和发展趋势强调关注前沿技术对软件工程师的重要性10.2 和机器学习在软件工程中的应用介绍和机器学习的基本概念强调这些技术在软件工程中的潜在应用和挑战10.3 软件工程与其他领域的交叉融合介绍软件工程与其他领域的交叉融合，如生物学、心理学等强调跨学科研究对软件工程发展的影响和意义重点和难点解析重点环节1：软件工程的基本原则和原则在软件开发中的应用解析：软件工程的基本原则是软件工程学的核心，理解并掌握这些原则对于软件开发至关重要。
软件工程(钱乐秋)第03章-需求工程
内容摘要
• 需求工程概述 • 需求获取 • 需求分析、协商与建模 • 需求规约与验证 • 需求管理
软件需求包括
• 功能需求 • 性能需求 • 用户或人的因素 • 环境需求 • 界面需求 • 文档需求
– 提问和回答在汇总后应能够反映用户需求的全貌。
• 例子：“赛艇比赛成绩计算系统”的第 一次面谈的准备计划
初次与Dartchurch航行俱乐部的航行秘书（DR）接触，面谈有关 事宜。(在电话交谈时，了解到他们希望得到的是一个“价廉”的， 基于PC的系统，以用于计算赛艇比赛成绩)
时间：2005-6-5
• 数据需求 • 资源使用需求 • 安全保密要求 • 可靠性需求 • 软件成本消耗与开
发进度需求
• 其他非功能性要求
需求获取方法与策略
• 建立顺畅的通信途径 • 访谈与调查 • 观察用户操作流程 • 组成联合小组 • 用况（Use Case）
建立顺畅的通信途径
• 建立分析所需要的通信途径，以保证能 顺利地对问题进行分析。
① 在中立的地点举行由开发者和用户出席的会议； ② 建立准备和参与会议的规则； ③ 建议一个足够正式的议程以便可以进行自由的交流； ④ 一个“协调者”(他可以是用户、开发者或其他外人)
来控制会议； ⑤ 使用一种“定义机制”(它可以是工作表、图表、墙上
胶黏纸或墙板)； ⑥ 目标是标识问题、提出解决方案的要素、商议不同的
需求获取
• 系统分析人员通过与用户的交流、对现有系统的 观察及对任务进行分析，确定系统或产品范围的 限制性描述、与系统或产品有关的人员及特征列 表、系统的技术环境的描述、系统功能的列表及 应用于每个需求的领域限制、一组描述不同运行 条件下系统或产品使用状况的应用场景以及为更 好地定义需求而开发的任意原型。
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A
元素D或是由一个元素A
Or cond2
B
或是由一个元素B
Or cond3
C
或是由一个元素C组成
D END
cond1、cond2、cond3分别是选择A，B，C的条件
• 重复结构正文
D Iter until cond
重复
A；
元素D是由1个或多个元素A组成。
D END
元素D 是元素A的重复
或 D Iter while cond
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JSP方法的分析和设计步骤-2
• 第1步.分析并确定输入和输出数据结构的 逻辑结构，并用Jackson图画出
正正正正
正正正正
正 正 正* *
正正
正正正 *
正正正
正正正正
正正
正正正
( a)
正正正
正正正 ( b)
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JSP方法的分析和设计步骤-3
文文文文
文文文文
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JSP方法的分析和设计步骤-1
例6.2：一个正文文件由若干个记录组成， 每个记录是一个字符串，要求统计每个记录 中空格个数，以及文件中空格的总数。
要求输出的格式是：每复制一行输入字符串 后，另起一行输出该字符串中的空格数，最 后输出文件空格的总数
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– 为输入数据结构图中剩余的每个数据元素，在程序结构图 的相应层次上画一个处理框， 在模块名称上增加“分析” 或“处理”或取一个具有实际含义的名称
– 为输出数据结构图中剩余的每个数据元素，在程序结构图 的相应层次上画上一个处理框
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数据结构与程序结构的表示
• JSP方法采用Jackson图来表示数据结 构和程序结构
• 结构图是一种从左到右阅读的树状层次 结构图
– 数据结构图中方框表示数据，程序结构图中方框就表示模 块(过程或函数)
– 底部的叶子节点称为基本元素 – 在底部枝干以上的节点称为结构元素 – 三种元素类型：顺序元素、选择元素、重复元素
奠定良好的基础
• JSP：Jackson结构程序设计方法 • JSD：Jackson系统开发方法
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内容摘要
• JSP方法 • JSD方法简介 • 小结
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内容摘要
• JSP方法 • JSD方法简介 • 小结
正正正 正 正 正*
正正正正
正正
复旦正大正学计正算机科学与工程正系正 正软件工程课程 正 正 正
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JSP方法的分析和设计步骤-4
• 第3步.从描述数据结构的Jackson图导出 描述程序结构的Jackson图，导出规则：
– 有对应关系的数据元素，按照它们在数据结构图中的层次 在程序结构图的相应层次上画一个处理框(如果它们在输 入和输出图中的层次不同，则程序结构图中处理框层次与 较低的那个对应
• 分为：顺序结构正文、选择结构正文、重 复结构正文
• 顺序结构正文
D Seq A； B； C；
D END
顺序 元素D是由一个元素A 跟随一个元素B 跟随一个元素C组成 元素D是元素A、元素B、元素C的序列
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结构正文的表示形式-2
• 选择结构正文
D Select cond1 选择
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JSP方法
• 总结了COBOL事务处理程序中的开发方 法而发展起来的，特点：
– 重点不是自顶向下逐步求精，而是在数据结构基础 上进行构造
– 根据输入/输出的数据结构建立程序结构
• 目标：获得简单清晰的设计方案 • 设计原则：使程序结构与问题结构(数据
结构)相对应
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数据结构和程序结构
• 一般的数据处理系统处理的是具有层次结 构的数据，因而其问题结构可以用它所处 理的数据结构来表示
文文
文文文文
文文 *
文 文 文 文*
文1
文2
文3
文文文1
文文文2
文文文3
数据结构
程序结构
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顺序元素
• 一个顺序元素由一个或多个从左到右的 元素组成
• 每个组成的元素只出现一次
D
A
B
C
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选择元素
• 选择是“If Then Else”或“Case”的结构，而且 必须有两个或多个元素
• 使用选择元素时根据指定的条件从这些子元素中 选择一个子元素
X
—
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重复元素
• 重复元素仅由一个子元素构成，表示重 复元素由子元素重复0次或多次组成
• 子元素用右上角标以星号的矩形表示 • 下图表示元素D由元素A重复0次或多次
组成，其中I是重复条件
D
I
*
A
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结构正文的表示形式-1
• 结构正文又称伪码，完全与结构图相对应
• 第2步.找出输入数据结构与输出数据结构
中有对应关系的数据元素
– 有对应关系是指有直接因果关系，即在程序中可以同时处理的数据元素 – 对于表示“重复”的数据元素，只有其重复次数和次序都相同时才有对
应关系
– 输入/输出数据结构最高层次的两个数据元素总是有对应关系的
正正正正
正正正正
正 正 正* 正正*
软件工程
第6章 面向数据结构的分析与设计
面向数据结构的需求分析与设计
• 典型方法有Jackson方法和Warnier方法 • 主要特点：
– 以信息对象及其操作为核心进行需求分析 – 认为复合信息对象具有层次结构，并且可按顺序、选择、重复
三种结构分解为成员信息对象 – 提供由层次信息结构映射为程序结构的机制，从而为软件设计
• 供选择的子元素用右上角标以小圆的矩形表示
– 示例：左图中A、B、C是D的可选项，而S是选择条件
• 如果需要一个“If A=B Then X Else do nothing”那么需要加入一个空元素
– 示例：右图 中空元素用一个标有连字符的矩形表示
D
文文文文
S
文文文
A
复旦大学B计算机科学与工程C 系 软件工程课程
A；
元素D是由0至多个元素A组成
D END
cond为循环条件
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示例：打印表格程序的输出数据结构和对应的程序结构
文文
文文
文文
பைடு நூலகம்文文
文*
文文
文文
文文
文文
文文文文
文文文文
文文文文
文文文文
文 文 文*
文文文文
文文文文
文文文文
文文文文
文文
文文
(a)
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