任何复杂的算法,都可以由顺序结构、选择(分支)结构和循环结构三种基本结构组成。在构造算法时,也仅以这三种结构作为基本单元,同时规定基本结构之间可以并列和互相包含,不允许交叉和从一个结构直接转到另一个结构的内部去。结构清晰,易于正确性验证和纠正程序中的错误,这种方法就是结构化方法,遵循这种方法的程序设计,就是结构化程序设计。遵循这种结构的程序只有一个输入口和一个输出口
结构化程序的概念首先是从以往编程过程中无限制地使用转移语句而提出的。转移语句可以使程序的控制流程强制性的转向程序的任一处,在传统流程图中,用"很随意"的流程线来描述转移功能。如果一个程序中多处出现这种转移情况,将会导致程序流程无序可寻,程序结构杂乱无章,这样的程序是令人难以理解和接受的,并且容易出错。尤其是在实际软件产品的开发中,更多的追求软件的可读性和可修改性,象这种结构和风格的程序是不允许出现的。为此提出了程序的三种基本结构
在讨论算法时我们列举了程序的顺序、选择和循环三种控制流程,这就是结构化程序设计方法强调使用的三种基本结构。算法的实现过程是由一系列 *** 作组成的,这些 *** 作之间的执行次序就是程序的控制结构。1996年,计算机科学家Bohm和Jacopini证明了这样的事实:任何简单或复杂的算法都可以由顺序结构、选择结构和循环结构这三种基本结构组合而成。所以,这三种结构就被称为程序设计的三种基本结构。也是结构化程序设计必须采用的结构
结构化程序中的任意基本结构都具有唯一入口和唯一出口,并且程序不会出现死循环。在程序的静态形式与动态执行流程之间具有良好的对应关系。
结构化程序的三种基本结构是顺序结构,选择结构,循环结构,分别介绍如下:
1、顺序结构:顺序结构的程序设计是最简单的,只要按照解决问题的顺序写出相应的语句就行,它的执行顺序是自上而下,依次执行。
2、选择结构:选择结构用于判断给定的条件,根据判断的结果判断某些条件,根据判断的结果来控制程序的流程。
3、循环结构:循环结构是指在程序中需要反复执行某个功能而设置的一种程序结构。它由循环体中的条件,判断继续执行某个功能还是退出循环。根据判断条件,循环结构又可细分为以下两种形式,先判断后执行的循环结构和先执行后判断的循环结构。
4、循环图:数据流图是SA方法中用于表示逻辑系统模型的一种工具,它从数据传递和加工的角度,以图形的方式来刻画数据流从输入到输出的变换过程。数据流图是结构化分析方法中使用的工具,它以图形的方式描绘数据在系统中流动和处理的过程,由于它只反映系统必须完成的逻辑功能,所以它是一种功能模型。数据流图是需求分析阶段产生的结果。
结构化程序设计的三种基本结构是顺序、选择和循环结构。
1、顺序结构
顺序结构表示程序中的各 *** 作是按照它们出现的先后顺序执行的。
2、选择结构
选择结构表示程序的处理步骤出现了分支,它需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。选择结构有单选择、双选择和多选择三种形式。
3、循环结构
循环结构表示程序反复执行某个或某些 *** 作,直到某条件为假(或为真)时才可终止循环。
结构化程序设计的优点
按照结构化程序设计的观点,任何算法功能都可以通过由程序模块组成的三种基本程序结构的组合:顺序结构、选择结构和循环结构来实现。
结构化程序设计的基本思想是采用"自顶向下,逐步求精"的程序设计方法和"单入口单出口"的控制结构。自顶向下、逐步求精的程序设计方法从问题本身开始,经过逐步细化,将解决问题的步骤分解为由基本程序结构模块组成的结构化程序框图。
"单入口单出口"的思想认为一个复杂的程序,如果它仅是由顺序、选择和循环三种基本程序结构通过组合、嵌套构成,那么这个新构造的程序一定是一个单入口单出口的程序。据此就很容易编写出结构良好、易于调试的程序来。
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