（软件工程复习核心重点）第五章详细设计-第三节：过程设计工具

文章目录

（1）程序流程图
- A：符号
- B：优缺点
（2）盒图（N-S）
- A：符号
- B：优点（了解）
（3）PAD图
- A：符号
- B：优点
（4）判定表
- A：组成
- B：优缺点
（5）判定树
（6）过程设计语言（PDL）（了解）

描述程序处理过程的工具称之为过程设计工具，可以分为图形、表格和语言三类，具体有

程序流程图
盒图（N-S图）
PAD图
判定表
判定树
过程设计语言（PDL）

（1）程序流程图

A：符号

程序流程图又称为程序框图，是历史最悠久，使用最广泛的描述过程设计的方法，然而它也是用得最混乱的一种方法，涉及符号如下

a：选择
b：注释
c：预先定义的处理
d：多分支
e：开始或停止
f：准备
g：循环上界限
h：循环下界限
i：虚线
j：省略符
k：并行方式
l：处理
m：输入输出
n：连接
o：换页连接
p：控制流

B：优缺点

优点

对控制流程的描绘很直观，便于初学者掌握

缺点

程序流程图本质上不是逐步求精的好工具，它诱使程序员过早地考虑程序的控制流程，而不去考虑程序的全局结构
程序流程图中用箭头代表控制流，因此程序员不受任何约束，可以完全不顾结构程序设计的精神，随意转移控制
程序流程图不易表示数据结构

（2）盒图（N-S）

A：符号

出于要有一种不允许违背结构程序设计精神的图形工具的考虑，提出了盒图，又称为N-S图。其基本符号如下

a：顺序结构
b：IF_TEEN_ELSE型分支
c：CASE型多分支
d：循环结构
e：调用子程序A

B：优点（了解）

功能域明确，可以从盒图上一眼就看出来
不可能任意转移控制
很容易确定局部和全程数据的作用域
很容易表现嵌套关系，也可以表示模块的层次结构

（3）PAD图

A：符号

PAD是问题分析图（problem analysis is diagram）的英文缩写，是使用二维树形结构的图来表示程序的控制流，这种图翻译为程序代码比较容易。其基本符号如下

a：顺序
b：选择（IF C THEN P1 ELSE P2）
c：CASE型多分支
d：WHILE型循环（WHILE C DO P）
e：UNTIL型循环（REPEAT P UNTIL C）
f：语句符号
g：定义

B：优点

使用表示结构化控制结构的PAD符号所设计出来的程序必然是结构化程序
PAD图所描绘的程序结构十分清晰。图中最左面的竖线是程序的主线，即第一层结构。随着程序层次的增加，PAD图逐渐向右延伸，每增加一个层次，图形向右扩展一条竖线。PAD图中竖线的总条数就是程序的层次数
用PAD图表现程序逻辑，易读、易懂、易记。PAD图是二维树形结构的图形，程序从图中最左竖线上端的结点开始执行，自上而下，从左向右顺序执行，遍历所有结点
容易将PAD图转换成高级语言源程序，这种转换可用软件工具自动完成，从而可省去人工编码的工作，有利于提高软件可靠性和软件生产率
即可用于表示程序逻辑，也可用于描绘数据结构
PAD图的符号支持自顶向下、逐步求精方法的使用。开始时设计者可以定义一个抽象的程序，随着设计工作的深入而使用def符号逐步增加细节，直至完成详细设计(如下图所示，左图表示初始的PAD图，右图表示使用def符号细化处理框P2)

（4）判定表

A：组成

当算法中包含多重嵌套的条件选择时，判定表能够清晰地表示复杂的条件组合与应做的动作之间的对应关系。由以下部分组成

左上部列出所有条件
左下部是所有可能做的动作
右上部是表示各种条件组合的一个矩阵
右下部是和每种条件组合相对应的动作

例如：

假设某航空公司规定,乘客可以免费托运重量不超过30kg（条件1）的行李。当行李重量超过30kg时，对头等舱（条件2）的国内乘客（条件3）超重部分每公斤收费4元，对其他舱（条件2） 的国内乘客超重部分每公斤收费6元，对外国乘客（条件4） 超重部分每公斤收费比国内乘客多–倍，对残疾乘客超重部分每公斤收费比正常乘客少一半

在表的右上部分中T表示它左边那个条件成立，F表示条件不成立，空白表示这个条件成立与否并不影响对动作的选择。判定表右下部分中画X表示做它左边的那项动作，空白表示不做这项动作

[解析]只要行李重量不超过30kg，不论这位乘客持有何种机票，是中国人还是外国人，是残疾人还是正常人，一律免收行李费，这就是表右部第一列(规则1)表示的内容。当行李重量超过30kg时，根据乘客机票的等级、乘客国籍及是否残疾人而使用不同算法计算行李费，这就是从规则2到规则9所表示的内容

B：优缺点

优点

判定表能够简洁而又无歧义地描述处理规则
判定表和布尔代数或卡诺图结合起来使用，可以更加直观、简洁、清晰的描述规则

缺点

不能同时清晰地表示出问题的顺序性和重复性
初次接触这种工具的人理解它需要有一个学习过程
数据元素增多时，判定表的简洁程度大幅下降

（5）判定树

是判定表的变种，也能清晰地表示复杂的条件组合与应做的动作之间的对应关系

例如

（6）过程设计语言（PDL）（了解）

PDL也即伪代码，是用正文形式表示数据和处理过程的设计工具。PDL具有严格的关键字外部语言，用于定义控制结构和数据结构。PDL表示实际操作和条件的内部语言通常又是灵活自由的，可以适用各种工程项目的需要