数据结构|认识程序设计（程序+数据结构+文档）

1. 程序开发流程

1.1 （一般）评价程序设计语言考虑因素

o 可读性高：阅读与理解都相当容易

o 平均成本低：成本考虑不局限于编码的成本，还包括执行、编译、维护、学习、调试与日后更新等成本

o 可靠性高：所编写出来的程序代码稳定性高，不容易产生边界效应

o 可编写性高：针对需求所编写的程序相对容易

1.2 一个程序的产生过程

程序设计的五大步骤：

o 需求：了解程序所要解决的问题是什么，有哪些输入户和输出等

o 设计规划：根据需求选择适合的数据结构，并以某种易于理解的表示方式写一个算法以解决问题

o 分析讨论：思考其他可能适合的算法和数据结构，最后选出最适当的一种

o 编写程序：把分析的结果写成初步的程序代码

o 测试检验：最后必须确认程序的输出是否符合需求，这个步骤得分步骤地执行程序并进行许多相关测试

1.3 结构化程序设计

传统程序设计方法，主要以“由下而上”与“由上而下”方法为主。

o “由下而上”，是指程序猿先编写整个需求中最容易的部分，再逐步扩大来完成整个程序。

o “由上而下”，是将整个程序需求从上而下，由大到小逐步分解成较小的单元，或称为“模块”。便于程序员可以针对各个模块分别开发，可减轻设计者负担，可读性较高，也便于日后维护。

结构化程序设计核心精神是“由上而下设计”与“模块化设计”，python语言中称为“函数”（function）。通常结构化程序设计具有3种控制流程，对于结构化程序，无论其结构复杂程度，都可以利用该3种基本控制流程来表达。

o 顺序结构

o 选择结构

o 重复结构

1.4 面向对象程序设计

“面向对象程序设计”（Object-Oriented Programming，OOP）的主要设计思想是将存在于日常生活中随处可见的对象概念应用在软件开发模式中。

OOP能以一种更生活化、可读性更高的设计思路来进行程序的开发和设计，并所开发出来的程序也更容易扩充、修改及维护。

在生活中每个物体都可视为一种对象。通过对象的外部行为（behavior）运作及内部状态（state）模型来进行详细的描述。

行为代表此对象对外所显示出来的运作方法，状态则代表对象内部各种特征的目前状况。

面向对象设计的概念是认定每一个对象是一个独立的个体，而每个独立个体有其特定的功能。OOP的重点是强调程序的可读性、重复使用性与拓展性。

o 封装：是利用“类”来实现“抽象数据类型”（ADT）

o 继承：继承性是OOP程序设计语言中强大的功能之一，允许程序代码的重复使用。

o 多态：也是面向对象设计的重要特性，可让软件在发展和维护时达到充分延伸性。