程序设计方法学讲义（doc）

程序设计方法学讲义 第一章 程序设计方法简介 1、 产生和发展 2、 程序设计的一般途径 3、 结构化程序设计及其讨论的主要问题 第二章 程序的控制结构 1、 基本控制结构 2、 goto语句 3、 过程与函数 4、 结构化程序和结构定理 第三章 程序的正确性证明 1、 程序的测试 2、 Floyd-Hoare规则公理方法 3、 Dijkstra最弱前置条件方法 第四章 数据类型与抽象 1、 类型概念 2、 数据类型 3、 数据抽象及其代数规范 4、 大型程序设计与抽象数据类型 第五章 递归程序设计 1、 递归的概念 2、 递归与迭代程序 3、 递归数据结构 4、 递归程序及其验证 第六章 程序设计方法 1、 逐步求精方法 2、 模块化程序设计 3、 面向对象的程序设计 4、 面向Agent的程序设计 5、 面向COM的程序设计 6、 程序的形式化推导方法 7、 程序求逆 第七章 程序变换 1、 基本思想 2、 程序变换方法 程序设计方法学是一门深入研究程序的性质以及程序设计理论和方法的学科。它涵盖了多个重要概念和技术，如结构化程序设计、数据抽象、模块化、递归、程序正确性证明、程序变换以及形式化推导等。这些知识点在软件开发中起着核心作用，有助于提高软件质量和可维护性。 在第一章“程序设计方法简介”中，我们了解到程序设计方法学的发展历程，从早期的机器指令代码到高级语言的出现，再到结构化程序设计的提出。结构化程序设计强调使用顺序、分支和循环三种基本控制结构，并遵循程序块只有一个入口和出口的原则。这一思想旨在减少程序的复杂性和错误，提高软件的可读性和可维护性。 第二章“程序的控制结构”深入探讨了基本控制结构，包括顺序结构、选择结构（如if-else）和循环结构（如for和while）。此外，还讨论了goto语句的使用，尽管在某些情况下它可以提供灵活性，但也可能导致代码难以理解和维护。过程与函数是程序组织的重要元素，它们实现了代码的复用和模块化。 第三章“程序的正确性证明”涉及了程序测试和两种证明方法：Floyd-Hoare规则公理方法和Dijkstra的最弱前置条件方法。这些方法用于确保程序按照预期运行，减少软件错误。 第四章“数据类型与抽象”介绍了类型系统和数据类型的定义，强调数据抽象作为大型程序设计的关键工具，抽象数据类型提供了封装数据和操作的方式，有助于提高代码的清晰度和模块化。 第五章“递归程序设计”涵盖了递归的概念，如何使用递归解决问题，以及递归数据结构如树和图。递归程序的验证也是这部分的重要内容，确保递归算法的正确性。 第六章“程序设计方法”广泛讨论了多种编程范式，包括逐步求精方法、模块化程序设计、面向对象编程、面向Agent的编程、面向COM的编程以及程序的形式化推导方法。这些方法提供了不同的编程策略，以适应不同复杂性的软件项目。 第七章“程序变换”探讨了如何通过转换来优化或改进程序，这是软件工程中的一个重要步骤，可以改善性能或简化代码。 课程中还引用了多本参考书籍和文章，以深化对这些主题的理解。学习程序设计方法学不仅能够提升编程技能，还能帮助开发者建立良好的编程习惯，提高软件开发效率和质量。通过深入理解并应用这些方法，可以有效地解决软件开发中的各种挑战。