1、8.2 8.2 詳細設計的工具詳細設計的工具 詳細設計工具包括詳細設計工具包括圖形圖形, ,表格表格, , 語言三類。不語言三類。不論是哪一類工具論是哪一類工具, ,都應該指明控制流都應該指明控制流, ,處理功能處理功能, ,數數據組織以及其它方面的實現細節據組織以及其它方面的實現細節, ,從而在編碼階段從而在編碼階段能把對設計的描述直接翻譯成程序代碼。能把對設計的描述直接翻譯成程序代碼。 描述程序處理過程的工具稱為詳細設計工具。描述程序處理過程的工具稱為詳細設計工具。1. 1. 程序流程圖程序流程圖2. 2. 盒圖盒圖( (N-SN-S圖圖) )3. 3. 問題分析圖問題分析圖( (PAD)

2、PAD)5. 5. 過程設計語言過程設計語言( (PDL)(PDL)(偽碼偽碼) )4. 4. 判定樹與判定表判定樹與判定表1.程序流程圖程序流程圖 程序流程圖又稱為程序框圖，是詳細程序流程圖又稱為程序框圖，是詳細設計中最古老、使用最廣泛的圖形描述工設計中最古老、使用最廣泛的圖形描述工具。是流經一個系統的信息流、觀點流或具。是流經一個系統的信息流、觀點流或部件流的圖形代表部件流的圖形代表。 流程圖由一些圖框和流程線組成，圖流程圖由一些圖框和流程線組成，圖框表示操作的類型，圖框中的文字和符號框表示操作的類型，圖框中的文字和符號表示操作的內容，流程線表示操作的先后。表示操作的內容，流程線表示操作的

3、先后。最簡單的結構是矩形（代表處理）和菱形最簡單的結構是矩形（代表處理）和菱形（代表決策）。（代表決策）。五種基本控制結構：五種基本控制結構： 1）順序型結構）順序型結構 順序結構由帶箭頭的控制線依次連接順序結構由帶箭頭的控制線依次連接幾個處理方框構成。幾個處理方框構成。處理處理1處理處理2處理處理n例題例題 2） 選擇型結構選擇型結構 選擇型結構是流程圖中最為常用的結選擇型結構是流程圖中最為常用的結構，其結構構造有兩種，一種是條件選擇構，其結構構造有兩種，一種是條件選擇結構又稱為結構又稱為IF- THEN-ELSE結構，使用菱結構，使用菱形表現邏輯判定條件，條件結果決定選擇形表現邏輯判定條件

4、，條件結果決定選擇兩個處理方框中的一個。兩個處理方框中的一個。處理處理1處理處理2決策條件決策條件結果結果YesELSE部分部分THEN部分部分NoNo處理處理1決策條件決策條件1Yes處理處理2決策條件決策條件2Yes處理處理n決策條件決策條件nYesNoNo例題例題 3） 循環型結構循環型結構 重復執行某種功能的程序時就用到循重復執行某種功能的程序時就用到循環結構，流程圖中循環型結構分為兩種，環結構，流程圖中循環型結構分為兩種，一種是先判定型循環，又稱為一種是先判定型循環，又稱為DO-WHILE型循環結構，測試一個循環控制條件為真型循環結構，測試一個循環控制條件為真時，就重復執行特定的處理

5、。時，就重復執行特定的處理。循環條件循環條件處理處理NoYes例題例題先判定型先判定型循環結構流程圖循環結構流程圖先判定再執行先判定再執行 4） 循環型結構循環型結構 另一種是后判定型循環，又稱為另一種是后判定型循環，又稱為Repeat-Until型循環結構，重復執行某特定型循環結構，重復執行某特定的處理，直到控制條件成立為止。的處理，直到控制條件成立為止。循環條件循環條件處理處理NoYes例題例題先執行再判斷，至少先執行再判斷，至少執行一次指定的操作執行一次指定的操作后判定型后判定型循環結構流程圖循環結構流程圖 5） 綜合嵌套型結構綜合嵌套型結構流程圖的優缺點流程圖的優缺點（1）優點：它獨立

6、于任何一種程序設計語言，比較直觀，清晰，易于掌握。（2）缺點：流程圖所使用的符號不夠規范，常常使用一些習慣性用法。特別是表示程序控制流程的前頭，使用的靈活性極大，程序員可以不受任何約束隨意轉移控制。（3）對程序圖所用的符號做出嚴格的定義，不允許人們隨心所欲地畫出各種不規范的流程圖。2 2、盒圖、盒圖( (N-SN-S圖圖) )p19731973年，年，NassiNassi和和ShneidermanShneiderman發表了題為發表了題為“結構化程序的流程圖技術結構化程序的流程圖技術”的文章，提出的文章，提出用盒圖（用盒圖（Box diagramBox diagram）來代替傳統的流程來代替傳

7、統的流程圖，引起了人們的重視，根據這兩位創始人圖，引起了人們的重視，根據這兩位創始人的名字，許多人把它簡稱為的名字，許多人把它簡稱為N NS S圖（圖（N NS S chartchart）。）。pN NS S的主要特色，就是只能的主要特色，就是只能描述結構化程序描述結構化程序所允許的標準結構所允許的標準結構，根本取消了表現諸如含，根本取消了表現諸如含有有GOTOGOTO語句的非標準結構的手段。語句的非標準結構的手段。 用方框圖代替傳統的流程圖，用方框圖代替傳統的流程圖，N-SN-S結構結構流程圖也成為盒圖，是一種符合結構化程流程圖也成為盒圖，是一種符合結構化程序設計原則的圖形描述工具。序設計原

8、則的圖形描述工具。X5abX1bX4iFFghX2X3cX=1X=2dTX=3eX6FFTTT結束結束開始開始T1）功能域）功能域(即一個特定控制結構的作用即一個特定控制結構的作用 域）明確域）明確2）不可能任意轉移控制）不可能任意轉移控制3）很容易確定局部和全程數據的作用域）很容易確定局部和全程數據的作用域4）很容易表現嵌套關系，也可以表示模塊）很容易表現嵌套關系，也可以表示模塊 的層次結構的層次結構N-S圖的特點圖的特點N-S圖示例圖示例ab條條 件件 1TF Case Xi, i=2,3,4X2X3X4當條件當條件3成立成立條條 件件 2直到條件直到條件4成立成立直直 到到 條條 件件

9、成立成立cdefghij順序結構順序結構選擇結構選擇結構多分支選擇結構多分支選擇結構先判定型循環結構先判定型循環結構后判定型循環結構后判定型循環結構FTTF例例1:TrueFalse G NPFQstart if p then while q do f end do else block g n end block endifstop例例2:以下是兩個程序流程圖，試用以下是兩個程序流程圖，試用NS圖表示。圖表示。N-SN-S圖的優缺點圖的優缺點（1）優點：所有的程序結構均用方框來表示，無論并列或者嵌套，程序的結構清晰可見。而且，由于它只能表達結構化的程序邏輯，使應用NS圖來描述軟件設計的人不得

10、不遵守結構化程序設計的規定。久而久之，就可自然地養成良好的程序設計風格。（2）缺點：當程序內嵌套的層數增多時，內層的方塊越畫越小，不僅會增加畫圖的困難，并將使圖形的清晰性受到影響。 擴展：要相應位置用名字（用橢園框），在另外的地方把這些命名的部分進擴展：要相應位置用名字（用橢園框），在另外的地方把這些命名的部分進一步展開。一步展開。3、問題分析圖(PAD) (Problem Analysis Diagram)PADPAD圖是日本日立公司于圖是日本日立公司于19791979年提出的一種算法描述年提出的一種算法描述工具，現已等到工具，現已等到ISOISO認可。它是一種由左往右展開的認可。它是一種由

11、左往右展開的二維樹型結構。二維樹型結構。PADPAD圖的控制流程為自上而下，從左圖的控制流程為自上而下，從左往右地執行。優點：往右地執行。優點：n清晰地反映了程序的層次結構。（層次數即為縱清晰地反映了程序的層次結構。（層次數即為縱線數）線數）n支持逐步求精的設計方法，支持逐步求精的設計方法，左邊左邊層次中的內容可層次中的內容可以以抽象抽象，然后由左到右逐步細化。，然后由左到右逐步細化。n易讀易寫，使用方便（比流程圖）。易讀易寫，使用方便（比流程圖）。n支持結構化的程序設計原理。支持結構化的程序設計原理。n可自動生成程序。可自動生成程序。 PADPAD也設置了五種基本控制結構的圖式，也設置了五種

12、基本控制結構的圖式，并允許遞歸使用。并允許遞歸使用。PAD對應于增量型循環結構對應于增量型循環結構for i := n1 to n2 step n3 do在在PAD中有相應的循環控制結構中有相應的循環控制結構使用使用PADPAD圖提供的定義功能來逐步求精的例子圖提供的定義功能來逐步求精的例子(a) (a) 初始的初始的PADPAD圖；圖；(b) (b) 使用使用defdef符號細化處理框符號細化處理框P2P2例例1:startstopPWHILE QFGNstartif p then while q do f end doelse block g n end blockendifstop例例2

13、:以下是兩個程序流程圖，試用以下是兩個程序流程圖，試用PAD圖表示。圖表示。 是文件結束位置嗎?開始在工資檔案中讀一條記錄是文件結束位置嗎?計算工資檔案各項基本數據之和并存入paynum當前職工號在獎金發放表中查找職工號與num相同的記錄找到了嗎?計算各項獎金總和并存入bonus應發工資paybonus讀下一條記錄YN顯示錯誤NY結束(a)(b)計算工資各項基本數據之和并存入paynum當前職工號在獎金表中查職工號與num相同的記錄 找到了嗎?計算各項獎金總和并存入bonus應發工資paybonus顯示錯誤讀下一條記錄TF 在工資檔案中讀一條記錄在工資檔案中讀一條記錄當文件沒有讀完時計算應發工

14、資檢索個人獎金num當前職工號在獎金表中查找職工號與num相同的記錄計算應發工資顯示錯誤信息TF找到了嗎?讀下一條記錄檢索個人獎金def計算各項獎金之和并存入bonus計算工資基本數據項之和并存入pay應發工資paybonus計算應發工資def(c) 是文件結束位置嗎?開始在工資檔案中讀一條記錄是文件結束位置嗎?計算工資檔案各項基本數據之和并存入paynum當前職工號在獎金發放表中查找職工號與num相同的記錄找到了嗎?計算各項獎金總和并存入bonus應發工資paybonus讀下一條記錄YN顯示錯誤NY結束(a)(b)計算工資各項基本數據之和并存入paynum當前職工號在獎金表中查職工號與num

15、相同的記錄 找到了嗎?計算各項獎金總和并存入bonus應發工資paybonus顯示錯誤讀下一條記錄TF 在工資檔案中讀一條記錄在工資檔案中讀一條記錄當文件沒有讀完時計算應發工資檢索個人獎金num當前職工號在獎金表中查找職工號與num相同的記錄計算應發工資顯示錯誤信息TF找到了嗎?讀下一條記錄檢索個人獎金def計算各項獎金之和并存入bonus計算工資基本數據項之和并存入pay應發工資paybonus計算應發工資def(c) 是 文 件 結 束 位 置 嗎 ?開 始在 工 資 檔 案 中 讀 一 條 記 錄是 文 件 結 束 位 置 嗎 ?計 算 工 資 檔 案 各 項 基 本 數 據 之 和 并

16、 存 入 paynum 當 前 職 工 號在 獎 金 發 放 表 中 查 找 職 工 號 與 num相 同 的 記 錄找 到 了 嗎 ?計 算 各 項 獎 金 總 和 并 存 入 bonus應 發 工 資 pay bonus讀 下 一 條 記 錄YN顯 示 錯 誤NY結 束( a )( b )計 算 工 資 各 項 基 本 數 據 之 和 并 存 入 paynum 當 前 職 工 號在 獎 金 表 中 查 職 工 號 與 num相 同 的 記 錄 找 到 了 嗎 ?計 算 各 項 獎 金 總 和 并 存 入 bonus應 發 工 資 pay bonus顯 示錯 誤讀 下 一 條 記 錄TF 在

17、 工 資 檔 案 中 讀 一 條 記 錄在 工 資 檔 案 中 讀 一 條 記 錄當 文 件 沒 有 讀 完 時計 算 應 發 工 資檢 索 個 人 獎 金num 當 前 職 工 號在 獎 金 表 中 查 找 職 工 號 與 num相 同 的 記 錄計 算 應 發 工 資顯 示 錯 誤 信 息TF找 到 了 嗎 ?讀 下 一 條 記 錄檢 索 個 人 獎 金def計 算 各 項 獎 金 之 和 并 存 入 bonus計 算 工 資 基 本 數 據 項 之 和 并 存 入 pay應 發 工 資 pay bonus計 算 應 發 工 資def( c ) 使用使用PAD符號設計的程序必然是結構化的程

18、符號設計的程序必然是結構化的程序序. PAD圖所描繪的程序結構十分清晰圖所描繪的程序結構十分清晰. 用用PAD圖表現程序邏輯圖表現程序邏輯,易讀，易記，易懂易讀，易記，易懂. 容易將容易將PAD圖圖 轉換成高級語言源程序轉換成高級語言源程序.可用可用軟件工具實現自動轉換軟件工具實現自動轉換. 即可以表示程序邏輯即可以表示程序邏輯,也可以描繪數據結構也可以描繪數據結構. 支持自頂向下支持自頂向下,逐步求精方法的使用逐步求精方法的使用.PAD圖的優點圖的優點:4、判定表、判定表 程序流程圖、程序流程圖、N-S圖、圖、PAD圖都不易清楚的圖都不易清楚的描述含有多重嵌套的條件選擇。判定表可以清描述含有

19、多重嵌套的條件選擇。判定表可以清晰的表示復雜的條件組合與其對應的處理之間晰的表示復雜的條件組合與其對應的處理之間的關系的關系。 一張判定表由一張判定表由4部分組成部分組成,左上部列出所有條左上部列出所有條件件,左下部是所有可能做的動作左下部是所有可能做的動作,右上部是表示各右上部是表示各種條件組合的一個矩陣種條件組合的一個矩陣,右下部是和每種條件組右下部是和每種條件組合相對應的動作合相對應的動作.判定表右半部實質上是一條規判定表右半部實質上是一條規則則,規定了與特定條件組合相對應的動作規定了與特定條件組合相對應的動作.所有條件所有條件條件組合矩陣條件組合矩陣與每種條件組合與每種條件組合所對應的

20、動作表所對應的動作表所有可能的所有可能的動作列表動作列表國內乘客國內乘客頭頭 等等 艙艙殘疾乘客殘疾乘客行李行李30kg 免費免費(W-30)*2(W-30)*3(W-30)*4(W-30)*6(W-30)*8(W-30)*12TTTFTTTTTTTTTTFFFFFFFFFFFFFFFFFFF例例1 假設某航空公司規定，乘客可以免費托運重量不超過假設某航空公司規定，乘客可以免費托運重量不超過30公斤的行李。當行李重量公斤的行李。當行李重量 超過超過30公斤時，對頭等艙的國內乘客超重部分每公斤收費公斤時，對頭等艙的國內乘客超重部分每公斤收費 4 元，對其它艙的國內元，對其它艙的國內 乘客乘客超重

21、部分每公斤收費超重部分每公斤收費 6 元，對外國乘客超重部分每公斤收費比國內乘客多一元，對外國乘客超重部分每公斤收費比國內乘客多一 倍，對殘倍，對殘疾乘客超重部分每公斤收費比正常乘客少一半。用判定表來表示與上述疾乘客超重部分每公斤收費比正常乘客少一半。用判定表來表示與上述 每種條件組合每種條件組合相對應的動作。相對應的動作。用判定表表示計算行李費算法用判定表表示計算行李費算法 12345教授 TFFF副教授 FTFF講師 FFTF助教 FFFT講座TFFFF50 30 25 20 15 例2：某校制定了教師的講課課時津貼標準。對于各種性質的講座，無論教師是什么職稱，每課時津貼費一律是50元；而

22、對于一般的授課，則根據教師的職稱來決定每課時津貼費：教授30元，副教授25元，講師20元，助教15元。行李費行李費算算 法法行李重量行李重量 W30國內乘客國內乘客外國乘客外國乘客頭等艙頭等艙其它艙其它艙殘疾乘客殘疾乘客 - (W-30)*2正常乘客正常乘客 - (W-30)*4殘疾乘客殘疾乘客 - (W-30)*3正常乘客正常乘客 - (W-30)*6頭等艙頭等艙其它艙其它艙殘疾乘客殘疾乘客 - (W-30)*4正常乘客正常乘客 - (W-30)*8殘疾乘客殘疾乘客 - (W-30)*6正常乘客正常乘客 - (W-30)*12行李重量行李重量 W30免費免費判定樹是判定表的變體判定樹是判定表

23、的變體,其優點是形式簡單其優點是形式簡單,不需要任何說明不需要任何說明,一眼就可以看出它的含義一眼就可以看出它的含義.5、判定樹、判定樹例例1、某廠對部分職工重新分配工作的政策是：、某廠對部分職工重新分配工作的政策是：年齡在年齡在20歲以下者，初中文化程度脫產學習。歲以下者，初中文化程度脫產學習。高中文化程度當電工；年齡在高中文化程度當電工；年齡在2040歲之間者，歲之間者，中學文化程度男性當鉗工，女性當車工，大學中學文化程度男性當鉗工，女性當車工，大學文化程度都當技術員。年齡在文化程度都當技術員。年齡在40歲以上者，中歲以上者，中學文化程度當材料員，大學文化程度當技術員。學文化程度當材料員，

24、大學文化程度當技術員。請用判定表或判定樹描述上述問題的加工邏輯。請用判定表或判定樹描述上述問題的加工邏輯。 分析：本題條件包括年齡、文化程度、性別分析：本題條件包括年齡、文化程度、性別三個，構成的判定條件取值表如表所示三個，構成的判定條件取值表如表所示 所有的組合條件為所有的組合條件為3X3x218檢查定貨單過期不過期金額1000發訂貨單、批準單1000金額2000發通知單、定貨單、批準單不發2 2、用判定表描述、用判定表描述“檢查定貨單檢查定貨單”的處理邏輯：的處理邏輯：“如如果金額超過果金額超過10001000元而又未過期，則發出批準單和提元而又未過期，則發出批準單和提貨單。如果金額超過貨

25、單。如果金額超過20002000元，但已過期，則不發出元，但已過期，則不發出批準單和提貨單。如果金額低于批準單和提貨單。如果金額低于20002000元，則不論是元，則不論是否過期，都發出批準單和提貨單，而且對低于否過期，都發出批準單和提貨單，而且對低于20002000元已過期的還需發出通知單元已過期的還需發出通知單”。6、PDL語言語言8.3 詳細設計說明書詳細設計說明書n引言引言n程序系統的組織結構程序系統的組織結構n關鍵程序的設計說明關鍵程序的設計說明詳細設計說明書規格詳細設計說明書規格例例1例例2例例3填空題填空題 1詳細設計階段主要完成的任務是詳細設計階段主要完成的任務是。2軟件的詳細

26、設計可以采用軟件的詳細設計可以采用、 三種形式的描述工具表示模塊的處三種形式的描述工具表示模塊的處理過程。理過程。設計出模塊的執行過程。設計出模塊的執行過程。圖、表、過程設計語言圖、表、過程設計語言3 3JacksonJackson方法可以實現從方法可以實現從中推導出中推導出程序結構程序結構 數據結構數據結構 4.程序流程圖稱程序流程圖稱， 包括三個基本的成分：包括三個基本的成分： ，。5.為了實現使用程序流程圖描述結構化程序，為了實現使用程序流程圖描述結構化程序， 必須限制程序流程圖只使用以下五種基本控制結構必須限制程序流程圖只使用以下五種基本控制結構 、。6.PAD圖是一種描述程序邏輯結構

27、的圖形工具，圖是一種描述程序邏輯結構的圖形工具， 這種圖形由程序流程圖演化而來，它把程序的結構這種圖形由程序流程圖演化而來，它把程序的結構表示成表示成結構。結構。程序框圖程序框圖 加工處理步驟加工處理步驟 邏輯條件邏輯條件 控制流向控制流向順序型順序型 選擇型選擇型 先判定（先判定（whilewhile）型循環）型循環 后判定（后判定（untiluntil）型循環）型循環 多情況（多情況（casecase）型選擇）型選擇二維樹型二維樹型7.7.過程設計語言屬于一種過程設計語言屬于一種，是一種描述，是一種描述 的語言。的語言。8.Jackson8.Jackson方法簡稱方法簡稱JSDJSD，是一

28、種典型的，是一種典型的的設計方法。的設計方法。面向數據結構面向數據結構偽碼偽碼 模塊算法設計及處理細節模塊算法設計及處理細節1軟件詳細設計階段的任務是軟件詳細設計階段的任務是( )。 A.算法設計算法設計 B.功能設計功能設計 C.調用關系設計調用關系設計 D輸入輸入/輸出設計輸出設計 選擇題選擇題2軟件詳細設計階段主要采用的工具是軟件詳細設計階段主要采用的工具是( ) A.DFD BPADC.DD DSA AB3.軟件詳細設計階段采用自左向右的二維軟件詳細設計階段采用自左向右的二維圖形結構描述算法的是圖形結構描述算法的是(). AIPO BJSP CPAD DJSD C4軟件詳細設計階段的任

29、務是軟件詳細設計階段的任務是( )。 A.確定程序文件名確定程序文件名 B.確定模塊的算法確定模塊的算法 C.確定變量名確定變量名 D確定使用的語言確定使用的語言 B5.結構化程序設計采用的思想是結構化程序設計采用的思想是( )。 A.篩選法篩選法 B逐步求精法逐步求精法 C.迭代法迭代法 D遞歸法遞歸法 B6.軟件詳細設計階段屬于軟件生存周期的軟件詳細設計階段屬于軟件生存周期的 ( )階段。階段。 A.需求分析需求分析 B軟件設計軟件設計 C編碼編碼 D軟件維護軟件維護 B7.以語言形式描述模塊算法的是以語言形式描述模塊算法的是( )。 A.PAD B.程序流程圖程序流程圖 C.PDL D.

30、盒圖盒圖 C8、為了使程序能在不同的計算機上運行，、為了使程序能在不同的計算機上運行，程序應當具有較好的（）程序應當具有較好的（） A.可移植性可移植性 B可重用性可重用性 C.可維護性可維護性 D可適用性可適用性 A9、下列屬于功能性注釋的是、下列屬于功能性注釋的是( )。 A.說明模塊的用處和功能的注釋說明模塊的用處和功能的注釋 B.說明數據的名稱和用處的注釋說明數據的名稱和用處的注釋C.說明程序段的注釋說明程序段的注釋D.說明程序開發背景的注釋說明程序開發背景的注釋 C10.下面對提高程序編碼效率沒有影響的是下面對提高程序編碼效率沒有影響的是( )。 A.選擇良好的設計方法選擇良好的設計

31、方法 B選擇良好的算法選擇良好的算法 C.選擇良好的數據結構選擇良好的數據結構 D變量名的使用變量名的使用 D11.11.軟件詳細設計的主要任務是確定每個模塊的（）軟件詳細設計的主要任務是確定每個模塊的（） A. A.功能功能 B.B.外部接口外部接口 C. C.算法和使用的數據結構算法和使用的數據結構 D.D.編程實現編程實現12. 12. 下面關于下面關于PDLPDL語言不正確的說法是（）語言不正確的說法是（） A.PDL A.PDL的外層語法必須符合一般程序設計語言的外層語法必須符合一般程序設計語言 常用的語法規則常用的語法規則 B.PDL B.PDL是一種偽碼是一種偽碼 C.PDL C.PDL只是描述加工的具體實現只是描述加工的具體實現 D.PDL D.PDL是描述處理過程怎么做是描述處理過程怎么做13. PAD13. PAD圖在（）可以大大提高開發效率圖在（）可以大大提高開發效率 A. A.系統分析系統分析 B.B.自動分析數據自動分析數據 C.