укажите какие понятия могут использоваться при структурном подходе к программированию

Информатика. Тест 26

Поможем успешно пройти тест. Знакомы с особенностями сдачи тестов онлайн в Системах дистанционного обучения (СДО) более 50 ВУЗов. При необходимости проходим систему идентификации, прокторинга, а также можем подключиться к вашему компьютеру удаленно, если ваш вуз требует видеофиксацию во время тестирования.

Закажите решение теста для вашего вуза за 470 рублей прямо сейчас. Решим в течение дня.

1. При разработке программного продукта описание последовательности действий, ведущих к решению поставленной задачи относится к этапу
Выбор метода решения задачи
кодирование программы
разработка алгаритма
анализа и формализованного описания задачи

2. При структурном подходе к составлению программ могут использоваться понятия
а) альтернативный выбор
б)цикл
с)подпрограмма
д)наследование
а, б, д
а, д
а, б, с
с, д

3. Изменения в структуру полей таблицы СУБД MS Access можно вносить в режиме
конструктора
создание отчетов
написание макроса
автоформата

4. Антивирусный программы, драйверы и архиваторы относятся к_____программному обеспечению
Системному
Служебному (сервисному)
Предметному
Прикладному

5. Языками декларативного программирования являются языки
сценариев
логические
структурные
процедурные

6. Передача входных данных при вывозе подпрограммы осуществляется с помощью
специальных операторов
файлов
специализированных модулей
параметров

7. Вид, в котором данные хранятся, обрабатываются и передаются называется формой ______даннных
представления
преобразования
кодирования
накопления

8. Объектно-ориентированный подход к программированию использует следующие базовые понятия
а)объект
б)свойство
в)метод обработки
г)событие
д)класс объектов
е)инструкции
ж)данные
з) модель
только а, д
а, д, з
д, е, ж, з
а, б, в, г, д

9. К основопологающим принципам структурного программирования НЕ относятся
логика программы допускает только три основные алгоритмические структуры:следования, ветвление и повторение
программирование с верху вниз
достижение абсолютного минимума символов и строк в тексте программы
разбиение проекта на модули,каждый из которых имеет один вход и один выход

10. Ассемблер является
инструкцией по использованию машинного кода
двоичным кодом
языком низкого уровня
языком высокого уровня

11. Устройством ручного ввода графических данный, выполненным в виде рукоятки, связанной с датчиками напряжения, является
световое перо
курсор
мышь
сканер

12. В реляционной модели данных регулярная структура, состоящая из конечного набора однотипных записей называется
таблицей
доменом
отношением
кортежем

13. Устройствами ввода данных являются
а) жесткий диск
б) джостик
в) мышь
г) регистры
д) привод CD-ROM
а, г
б, в
г, д
а, д

14. Набор операторов,выполняющих заданное действие и не зависящих от других частей исходного кода, называют
параметрами программы
телом программы
подпрограммой
разделом программы

15. Действие вывода данных на экран в блок-схеме алгоритма отображается в виде
ромба
овала
параллелограмма
прямоугольника

Источник

Укажите какие понятия могут использоваться при структурном подходе к программированию

Этапы решения любой задачи можно изобразить в таком виде:

1.2. Основные свойства алгоритма.

Для углубления понятия алгоритма выделим и раскроем его основные свойства, вытекающие из определения.

Свойство алгоритма, означающее, что алгоритм должен всегда приводить к результату через конечное число шагов.

1.3 Базовые алгоритмические структуры.

Линейным называется алгоритм, в котором все этапы решения задачи выполняются строго последовательно.

1.4 Правила построения алгоритма задачи.

Можно сформулировать общие правила построения алгоритма задачи:

* Научить читать и механически выполнять алгоритмы;
* Проверить правильность трактовки операций или указаний алгоритма;
* Проверить правильность составления алгоритма.

1. Обеспечить проверку выполнения всех операций алгоритма;
2. Свести количество вычислений к минимуму.

2.1 Нисходящее пошаговое проектирование

2.2 Структурное программирование

Структурное программирование предполагает составление алгоритмов задач из конструкций строго определенного вида. Основное положение структурного программирования следующее: любой алгоритм может быть представлен комбинацией базовых алгоритмических структур трех видов : линейной структуры, разветвляющейся структуры, циклической структуры. Причем подобная структура должна иметь один вход и один выход. Это положение означает, что на каждом шаге нисходящего проектирования следует составлять алгоритм одного из трех видов.

Источник

Основы структурного программирования

Алгоритмизация — это составление алгоритмов для последующей реализации в виде программ для ЭВМ. Знание и использование систематических методов превращают алгоритмизацию в строгую дисциплину, позволяющую составлять программы на ЭВМ без ошибок.

Порядок составления программ:

На практике широко используютсядва подхода к алгоритмизации:

1) традиционный подход (с использованием блок-схем);

2) структурный подход (с использованием структурной записи).

Традиционный подход к составлению алгоритмов с применением блок-схем грешит большим числом ошибок в программах из-за их громоздкости и запутанности. Из-за этого традиционный подход к составлению программ чреват большим числом ошибок в создаваемых программах.

Структурный подход к программированию заключается в обязательном предварительном составлении структурированных алгоритмов с записью их на псевдокоде. Простота чтения, понимания и исправления структурированных описаний позволяет существенно уменьшить количество ошибок в алгоритмах и программах и сократить время их отладки на ЭВМ.

При структурном подходе к составлению алгоритмов и программ используются три основныхправила композиции:

1) альтернативный выбор;

2) циклический повтор;

3) вспомогательные алгоритмы (подпрограммы).

Основные правила структурной композиции алгоритмов с примерами записи их на языке структурированного Бейсика:

1. Альтернативный выбор:

если х > 0 то if х > 0 then

у := х у = х

иначе else

кесли end if

2. Циклический повтор:

пока х > 1 цикл do while х > 1

х: = х/2 х = х/2

кцикл loop

3. Вспомогательные алгоритмы (подпрограммы):

алг «у = |х|» mod: ‘у = |х|

нач ‘

если х > 0 то if х > 0 then

у: = х у = х

иначе else

все end if

кон return

Обращение к алгоритмуОбращение к подпрограмме

«у = |х|» gosub mod

В качестве иллюстрации приведем пример структурированного алгоритма «Галерея картинок» и соответствующей структурированной программы:

В соответствии с этими четырьмя картинками построим три вспомогательных алгоритма рисования отдельных картинок из «Галереи» и общий алгоритм выбора картинок в соответствии с приведенным выше сценарием:

Алг «Галерея картинок»

нач алг «рисунок_треугольника»

Вывод («Список картинок:») нач

Вывод («1. треугольник») линия (150,50)-(100,100)

Вывод («2. прямоугольник») линия (150,50)-(200,100)

Вывод («З. кольцо») линия (100,100)-(200,100)

запрос(«номер =», п) кон

графический_экран

если п = 1 то алг «рисунок_прямоугольника»

рисунок_треугольника нач

инес п = 2 то рамка (50,50)-(150, 100)

рисунок_прямоугольника кон

инес п = 3 то

рисунок_кольца алг «рисунок_кольца»

Иначе нач

Вывод («нет такого рисунка») окружность (100,100),20

Все окружность (100,100), 50

Кон кон

Реализация данного алгоритма в виде структурированной программы:

Алгоритмы: Программа:

алг «Галерея картинок» ‘ Галерея картинок

нач сls

вывод («Список картинок:») print «Список картинок:»

вывод («1. треугольник») print «1. треугольник»

вывод («2. прямоугольник») print «2. прямоугольник»

вывод («З. кольцо») print «3. кольцо»

запрос(«номер =», п) input «номер =», n

если п = 1 то if n = 1 then

рисунок_треугольника gosub treug

инеc п =2 то if n = 2 then

рисунок_прямоугольника gosub box

инеc п = 3 то if n = 3 then

рисунок_кольца gosub ring

инеc п 3 то if n 3 then

вывод («нет такого рисунка») print «нет такого рисунка»

все ‘все

кон end

алг «рисунок треугольника» treug: ‘рисунок треугольника

нач cls

графический_экран screen 2,0

линия (150,50)-(100,100) line (150,50)-(100,100),3

линия (150,50)-(200,100) line (150,50)-(200,100),3

линия (100,100)-(200,100) line (100,100)-(200,100),3

кон return

алг «рисунок прямоугольника» box: ‘рисунок прямоугольника

нач cls

графический_экран screen 2,0

рамка (50,50)-(150,100) line (50,50)-(150,100),3,b

кон return

алг «рисунок кольца» ring: ‘рисунок кольца

нач els

графический _экран screen 2,0

окружность (100,100),20 circle (100,100),20

окружность (100,100),50 circle (100,100),50

кон return

Данный подход — составление структурированных алгоритмов — может применяться к составлению структурированных программ для любых ЭВМ налюбых языках программирования — Паскаль, Си, Ада, Модула и т. д.

На практике используетсяболее широкий набор правил структурной композиции алгоритмов и программ, принятых в современных языках программирования, — правила альтернативного выбора, а также циклы с выходами и со счетчиками.

1. Условные действия:

если у 1 то if х > 1 then

y: = 1 у = 1

инеc х z то elseif х > z then

вывод («много») print «много»

все end if

кцикл end do

вывод («молодец, умница») print «молодец, умница»

кон end

Вопросы

1. Что такое алгоритмизация?

2. Что такое структурированные алгоритмы?

3. Что такое неструктурированные алгоритмы?

4. В чем достоинства структурированных программ?

5. В чем недостатки неструктурированных программ?

6. Можно ли гарантировать отсутствие ошибок в программах?

Задания

1. Постройте вспомогательные алгоритмы и подпрограммы с выделением параметров для рисования следующих блоков:

2. Предложите рисунки и составьте алгоритмы рисования, используя вспомогательные алгоритмы из предыдущего задания, для следующих строений:

а) домика с окном и деревом;

б) домика с двумя окнами;

в) домика с собачьей будкой;

г) двухэтажного домика.

3. Составьте алгоритм вывода на экран полной таблицы умножения.

4. Составьте, используя вспомогательные алгоритмы из предыдущих задач, алгоритмы изображения на экране:

а) многосекционных домов с различным числом секций;

б) многоэтажных домов с различным числом этажей и секций.

Источник

Лекция №1. Структурный подход к программированию

Программирование — сравнительно молодая и быстро развивающаяся отрасль науки и техники. Опыт ведения реальных разработок и совершенствования имеющихся программных и технических средств постоянно переосмысливается, в результате чего появляются новые методы, методологии и технологии, которые, в свою очередь, служат основой более современных средств разработки программного обеспечения. Исследовать процессы создания новых технологий и определять их основные тенденции целесообразно, сопоставляя эти технологии с уровнем развития программирования и особенностями имеющихся в распоряжении программистов программных и аппаратных средств.

Технологией программирования называют совокупность методов и средств, используемых в процессе разработки программного обеспечения. Как любая другая технология, технология программирования представляет собой набор технологических инструкций, включающих:

Кроме набора операций и их последовательности, технология также определяет способ описания проектируемой системы, точнее модели, используемой на конкретном этапе разработки.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) определяется как технология создания сложного программного обеспечения, основанная на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного типа (класса), а классы образуют иерархию с наследованием свойств. Взаимодействие программных объектов в такой системе осуществляется путем передачи сообщений.

Основным достоинством объектно-ориентированного программирования по сравнению с модульным программированием является «более естественная» декомпозиция программного обеспечения, которая существенно облегчает его разработку. Это приводит к более полной локализации данных и интегрированию их с подпрограммами обработки, что позволяет вести практически независимую разработку отдельных частей (объектов) программы. Кроме этого, объектный подход предлагает новые способы организации программ, основанные на механизмах наследования, полиморфизма, композиции, наполнения. Эти механизмы позволяют конструировать сложные объекты из сравнительно простых. В результате существенно увеличивается показатель повторного использования кодов и появляется возможность создания библиотек классов для различных применений.

Бурное развитие технологий программирования, основанных на объектном подходе, позволило решить многие проблемы. Так были созданы среды, поддерживающие визуальное программирование, например, Delphi, C++ Builder, Visual C++ и т. д. При использовании визуальной среды у программиста появляется возможность проектировать некоторую часть, например, интерфейсы будущего продукта, с применением визуальных средств добавления и настройки специальных библиотечных компонентов. Результатом визуального проектирования является заготовка будущей программы, в которую уже внесены соответствующие коды.

Можно дать обобщающее определение: объект ООП — это совокупность переменных состояния и связанных с ними методов (операций). Упомянутые методы определяют, как объект взаимодействует с окружающим миром.

Под методами объекта понимают процедуры и функции, объявление которых включено в описание объекта и которые выполняют действия. Возможность управлять состояниями объекта посредством вызова методов в итоге и определяет поведение объекта. Эту совокупность методов часто называют интерфейсом объекта.

Структурное программирование (СП) возникло как вариант решения проблемы уменьшения СЛОЖНОСТИ разработки программного обеспечения.

В начале эры программирования работа программиста ничем не регламентировалась. Решаемые задачи не отличались размахом и масштабностью, использовались в основном машинно-ориентированные языки и близкие к ним язык типа Ассемблера, разрабатываемые программы редко достигали значительных размеров, не ставились жесткие ограничения на время их разработки.

По мере развития программирования появились задачи, для решения которых определялись ограниченные сроки все более сложных задач с привлечением групп программистов. И как следствие, разработчики столкнулись с тем, что методы, пригодные для разработки небольших задач, не могут быть использованы при разработке больших проектов в силу сложности последних.

Методология структурного императивного программирования — подход, заключающийся в задании хорошей топологии императивных программ, в том числе отказе от использования глобальных данных и оператора безусловного перехода, разработке модулей с сильной связностью и обеспечении их независимости от других модулей.

Подход базируется на двух основных принципах:

· Последовательная декомпозиция алгоритма решения задачи сверху вниз.

· Использование структурного кодирования.

Напомним, что данная методология является важнейшим развитием императивной методологии.

Происхождение, история и эволюция. Создателем структурного подхода считается Эдсгер Дейкстра. Ему также принадлежит попытка (к сожалению, совершенно неприменимая для массового программирования) соединить структурное программирование с методами доказательства правильности создаваемых программ. В его разработке участвовали такие известные ученые как Х. Милс, Д.Э. Кнут, С. Хоор.

Методы и концепции, лежащие в основе структурного программирования. Их три

Метод алгоритмической декомпозиции сверху вниз — заключается в пошаговой детализации постановки задачи, начиная с наиболее общей задачи. Данный метод обеспечивает хорошую структурированность. Метод поддерживается концепцией алгоритма.

Метод модульной организации частей программы — заключается в разбиении программы на специальные компоненты, называемые модулями. Метод поддерживается концепцией модуля.

Метод структурного кодирования — заключается в использовании при кодировании трех основных управляющих конструкций. Метки и оператор безусловного перехода являются трудно отслеживаемыми связями, без которых мы хотим обойтись. Метод поддерживается концепцией управления

Структурные языки программирования. Основное отличие от классической методологии императивного программирования заключается в отказе (точнее, той или иной степени отказа) от оператора безусловного перехода.

Следствие 1: Всякую программу можно привести к форме без оператора goto.

Следствие 3: Сложность структурированных программ ограничена, даже в случае их неограниченного размера.

Практически на всех языках, поддерживающих императивную методологию, можно разрабатывать программы и по данной методологии. В ряде языков введены специальные заменители оператора goto, позволяющие облегчить управление циклами (например, Break и Continue в языке C).

Класс задач. Класс задач для данной методологии соответствует классу задач для императивной методологии. Заметим, что при этом удается разрабатывать более сложные программы, поскольку их легко воспринимать и анализировать.

Источник

Укажите какие понятия могут использоваться при структурном подходе к программированию

Достоинства структурного программирования по сравнению с интуи­тивным неструктурным программированием:

· уменьшение трудностей тестирования программ;

· повышение производительности труда программистов;

· повышение ясности и читабельности программ, что упрощает их со­провождение;

· повышение эффективности объектного кода программ как с точки зрения времени их выполнения, так и с точки зрения необходимых затрат памя­ти.

Основные положения структурного программирования

К концепциям структурного программирования относятся:

· отказ от использования оператора безусловного перехода ( GoTo );

· применение фиксированного набора управляющих конструкций;

· использование метода нисходящего проектирования

В основу структурного программирования положено требование, чтобы каждый модуль алгоритма (программы) проектировался с единственным вхо­дом и единственным выходом. Программа представляется в виде множества вложенных модулей, каждый из которых имеет один вход и один выход.

· конструкции принятия двоичного (дихотомического) решения;

· конструкции обобщенного цикла.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 1 Изображение функционального блока в структурном программировании

Конструкция принятия двоичного (дихотомического) решения называет­ся также конструкцией If-Then-Else (если-то-иначе), разветвлением или ветвле­нием. Это структура, обеспечивающая выбор между двумя альтернативными путями вычислительного процесса в зависимости от выполнения некоторого условия. Изображается с помощью символов «Решение» и «Процесс»

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 2 Изображение конструкции If-Then-Else в структурном программировании

Логические конструкции принятия двоичного решения и обобщенного цикла имеют только один вход и один выход. Поэтому они могут рассматриваться как функциональные блоки. C учётом этого вводит­ся преобразование логических блоков в функциональный блок.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 3 Изображение конструкции обобщенного цикла в структурном программировании

Кроме того, всякая последовательность функциональных блоков, назы­ваемая конструкцией следования, также может быть приведена к од­ному функциональному блоку.

Структурное программирование базируется на концепциях отказа от ис­пользования оператора безусловного перехода, применения фиксированного набора управляющих конструкций; использования метода нисходящего проек­тирования. Программа или схема алгоритма представляется в виде совокупно­сти вложенных модулей, каждый из которых имеет один вход и один выход. В соответствии с принципом Бома-Джакопини любая программа может быть раз­работана с использованием лишь трех базовых структур: функционального блока, конструкции принятия двоичного решения, конструкции обобщенного цикла. Преобразования Бома-Джакопини могут быть использованы в качестве средства доказательства структурированности программ.

Реализация теоретических основ структурного программирования при разработке программ на конкретных языках программирования базируется на следующих правилах:

· все операторы в программе должны представлять собой либо непосредственно исполняемые в линейном порядке функциональные опе­раторы, либо следующие управляющие конструкции:

· вложенные на произвольную глубину операторы If-Then-Else ;

· циклические операторы (ци кл с пр едусловием).

Этих средств достаточно для составления структурированных программ. Однако иногда допускаются расширения данных конструкций:

· дополнительные конструкции организации цикла:

· цикл с параметром как вариант цикла с предусловием;

· цикл с постусловием, называемый в структурном программировании циклом «До», в котором тело цикла выполняется перед проверкой условия выхода из цикла и повторяется до выполнения условия;

· использование оператора Case как расширения конструкции If-Then-Else ;

М. Дамке предложил для конструкций структурированных схем алгорит­мов специальные обозначения, основанные на идеях нисходящего проектиро­вания. Основные конструкции структурного программирова­ния по методу Дамке изображаются следующим образом:

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 4 Представление функционального блока

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 5 Представление конструкции If-Then-Else

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 6 Представление цикла с предусловием

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 7 Представление цикла с постусловием

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 8 Представление конструкции цикла с параметром

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 9 Представление конструкции Case по методу Дамке

Достоинства метода Дамке:

· схема алгоритма, представленная с помощью данного метода, нагляд­нее, чем классическая, особенно для больших программ;

· метод Дамке удобно использовать при разработке алгоритма по методу нисходящего проектирования;

· метод Дамке удобен при коллективной разработке ПС, так как позволя­ет независимо разрабатывать отдельные функциональные части программы.

Схемы используются для изображения структурированных схем и позво­ляют уменьшить громоздкость схем за счёт отсутствия явного указания линий перехода по управлению.

Изображение основных элементов структурного программирования в схемах Насси-Шнейдермана организовано следующим образом. Каждый блок имеет форму прямоугольника и может быть вписан в любой внутренний пря­моугольник любого другого блока. Информация в блоках записывается по тем же правилам, что и в структурированных схемах алгоритмов (на естественном языке или языке математических формул).

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 10 Представление функционального блока

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 11 Представление блока следования

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 12 Представление блока решения

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 13 Представление блока Case

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 14 Представление цикла с предусловием

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 15 Представление цикла с постусловием

Модульное проектирование является одним из первых подходов к разра­ботке структуры ПС и уже несколько десятилетий сохраняет свои позиции как в качестве классического подхода, так и в качестве основы для современных технологий разработки ПС.

· программа состоит из модулей. Данный признак для модульной про­граммы является очевидным;

· модули являются независимыми. Это значит, что модуль можно изме­нять или модифицировать без последствий в других модулях;

Достоинства модульного проектирования:

· упрощение разработки ПС;

· исключение чрезмерной детализации обработки данных;

· упрощение сопровождения ПС;

· облегчение чтения и понимания программ;

· облегчение работы с данными, имеющими сложную структуру.

· модульность требует дополнительной работы программиста и опреде­ленных навыков проектирования ПС.

Классические методы структурного проектирования модульных ПС делятся на три основные групп:

· методы нисходящего проектирования;

· методы расширения ядра;

· методы восходящего проектирования.

На практике обычно применяются различные сочетания этих методов.

В идеальной модульной программе любую часть логической структуры можно изменить, не вызывая изменений в ее других частях. Идеальная модуль­ная программа состоит из независимых модулей, имеющих один вход и один выход. Модульные программы имеют достоинства и недостатки. Существует три группы классических методов проектирования модульных ПС.

Суть метода нисходящего проектирования заключается в следующем.

На начальном шаге в соответствии с общими функциональными требова­ниями к программному средству разрабатывается его укрупненная структура без детальной проработки его отдельных частей. Затем выделяются функцио­нальные требования более низкого уровня и в соответствии с ними разрабаты­ваются отдельные компоненты программного средства, не детализированные на предыдущем шаге. Эти действия являются рекурсивными, то есть каждый из компонентов детализируется до тех пор, пока его составные части не будут окончательно уточнены. В последнем случае принимается решение о прекра­щении дальнейшего проектирования.

На каждом шаге нисходящего проектирования делается оценка правиль­ности вносимых уточнений в контексте правильности функционирования раз­рабатываемого программного средства в целом.

Компоненты нижнего уровня ПС называются программными модулями. Для модулей характерны достаточная простота и прозрачность, позволяющие выполнять их непосредственное программирование.

Таким образом, на каждом шаге разработки уточняется реализация фраг­мента алгоритма, то есть решается более простая задача.

При пошаговом уточнении на каждом следующем этапе декомпозиции детализируются программные компоненты очередного более низкого уровня. При этом результаты каждого этапа являются уточнением результатов преды­дущего этапа лишь с небольшими изменениями.

Существуют различные способы реализации пошагового уточнения.

Одним из классических способов реализации пошагового уточнения яв­ляется проектирование ПС с помощью псевдокода и управляющих конструк­ций структурного программирования.

При использовании данного способа разбиение программы на модули осуществляется эвристическим способом.

Еще одним классическим способом реализации пошагового уточнения является использование комментариев для описания обработки данных.

При этом способе на каждом этапе уточнений используются управляющие конструкции структурного программирования, а правила обработки данных не детализируются. Они описываются в виде комментариев.

На каждом этапе уточнений блоки, представленные комментариями, час­тично детализируются. Но сами комментарии при этом не выбрасываются. В результате после окончания проектирования получается хорошо прокомменти­рованный те кст пр ограммы.

Анализ сообщений является второй из рассматриваемых классических стратегий, реализующих метод нисходящего проектирования. Анализ сообще­ний используется в первую очередь для структуризации ПС обработки инфор­мации и основывается на анализе потоков данных, обрабатываемых программ­ным средством

При использовании восходящего проектирования в первую очередь вы­деляются функции нижнего уровня, которые должно выполнять программное средство. Эти функции реализуются с помощью программных модулей самых нижних уровней. Затем на основе этих модулей проектируются программные компоненты более высокого уровня. Данные компоненты реализуют функции более высокого уровня. Процесс продолжается, пока не будет завершена разра­ботка всего программного средства.

В чистом виде метод восходящего проектирования используется крайне редко. Основным его недостатком является то, что программисты начинают разработку программного средства с несущественных, вспомогательных дета­лей. Это затрудняет проектирование программного средства в целом.

Метод восходящего проектирования целесообразно применять в следую­щих случаях:

· существуют разработанные модули, которые могут быть использованы для выполнения некоторых функций разрабатываемой программы;

· заранее известно, что некоторые простые или стандартные модули по­требуются нескольким различным частям программы (например, подпрограмма анализа ошибок, ввода-вывода и т.п.).

При использовании метода восходящего проектирования в первую оче­редь реализуются функции нижнего уровня программы. На основе полученных модулей проектируются программные компоненты более высокого уровня. Часто используется сочетание методов нисходящего и восходящего проектиро­вания. Такое сочетание возможно различными способами.

При использовании данных методов в первую очередь создается ядро (основная часть) программы. Затем данное ядро постепенно расширяется, пока не будет полностью сформирована управляющая структура разрабатываемой программы.

Существует два подхода к реализации методов расширения ядра.

Первый подход основан на методах проектирования структур данных, используемых при иерархическом проектировании модулей. Данный подход применяется в методах JSP и JSD, разработанных Майклом Джексоном.

Второй подход основан на определении областей хранения данных с по­следующим анализом связанных с ними функций. Данный подход использует метод определения спецификаций модуля, разработанный Парнасом.

Метод JSP Джексона

Метод JSP (называемый также методом Джексона) базируется на исход­ном положении, состоящем в том, что структура программы зависит от струк­туры подлежащих обработке данных. Поэтому структура данных может ис­пользоваться для формирования структуры программы.

Метод JSP основывается на возможности представления структур данных и структур программ единым набором основных конструкций. М. Джексоном предложены четыре основные конструкции данных.

Эта конструкция используется, когда два или более компонента данных следуют друг за другом строго последовательным образом и образуют единый компонент данных.

В конструкции последовательности данных должно быть не менее двух подкомпонентов, причем каждый из них должен встречаться строго один раз и обязательно в предписанном порядке.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 16 Конструкция последовательности данных

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 17 Пример последовательности данных

Конструкцией выбора данных (выбором данных) называется конструкция сведения результирующего компонента данных к одному из двух или более вы­бираемых подкомпонентов.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 18 Пример правильного представления конструкции выбора данных

Данная конструкция применяется тогда, когда конкретный элемент дан­ных может повторяться от нуля до неограниченного числа раз.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 19 Конструкция повторения данных

Элементарными являются те компоненты, которые не разбиваются далее на подкомпоненты. Примерами элементарных конструкций являются, напри­мер, первая запись D и запись D на, компоненты число N, ме­сяц M, год Y Компонент может являться элементарным, потому что его нельзя разло­жить дальше или потому, что с практической точки зрения отсутствует необхо­димость в его дальнейшем разбиении.

Метод JSP основывается на возможности представления структур данных и структур программ единым набором основных конструкций. Существует че­тыре основных конструкции данных: конструкция последовательности, конст­рукция выбора, конструкция повторения и элементарная конструкция.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 20 Иерархическая структура данных

Большинство структур (иерархическая, сетевая, реляционная) реальных наборов данных может быть сведено к иерархическим структурам, которые мо­гут быть представлены в нотации структур метода JSP Джексона.

Проектирование структур программ

В соответствии с методом JSP конструкции, используемые для построе­ния структур данных, применяются и для построения структур программ. Так же, как и данные, программы могут быть составлены из конструкций последо­вательности, выбора и повторения.

Большинство ПС предназначено для обработки некоторых входных дан­ных и получения некоторых выходных данных. Структура выходных данных формируется программой в результате некоторого преобразования структуры входных данных. Таким образом, для проектирования структуры программы необходимо определить взаимосвязь между входными данными, выходными данными и процессом преобразования.

Для проектирования структуры программы по методу Джексона необхо­димо разработать структуры ее входных и выходных данных, определить взаи­мосвязь между данными структурами и процессом преобразования входных данных в выходные, сформировать ядро программы с учетом соответствий ме­жду входной и выходной структурами данных, поместить не нашедшие соот­ветствия компоненты входных и выходных данных в нужные места структуры программы.

Этапы проектирования программного средства

Метод JSP реализуется пятью этапами:

· Проектирование структур входных и выходных данных.

· Идентификация соответствий между структурами данных.

· Проектирование структуры программы.

· Перечисление и распределение выполняемых операций.

· Создание текста программы на метаязыке структурированного описания.

Источник