В Камаев - Технологии программирования

Подчеркнем важность работы с данными. Данные во многом определяют алгоритмы. При решении одной и той же задачи, выбор разных структур данных приводит к совершенно различающимся алгоритмам или эвроритмам.

Дальнейшее выполнение проектной процедуры заключается в получении на основании модели абстракции данных модели процедурной абстракции, также изложенной в гл. 1.

Любые алгоритмы или эвроритмы должны состоять только из стандартных структур, каждая из которых строго имеет один информационный вход и один информационный выход. Использование иных (нестандартных) структур приводит либо к удлинению описания, либо к невозможности тестирования (из-за нереально огромного объема необходимых тестов), либо к потере понятности.

Потеря понятности происходит из-за того, что в неструктурированном алгоритме или эвроритме одни и те же части алгоритма или эвроритма при одних данных выполняют одно, а при других — другое. Поэтому части неструктурированных алгоритмов или эвроритмов невозможно однозначно характеризовать средствами естественного языка.

Структуре СЛЕДОВАНИЕ в инструкциях и программах соответствует строго одно действие.

Далее проектная процедура выполняется итеративными шагами: до достижения элементарных действий (элементарных операторов языка программирования или элементарных операций) отдельные структуры СЛЕДОВАНИЕ, из которых состоит описание любого алгоритма или эвроритма, декомпозируются с соблюдением принципа от общего к частному одной из трех стандартных структур (рис. 5.2): ЦЕПОЧКА СЛЕДОВАНИЙ; ЦЕПОЧКА АЛЬТЕРНАТИВ; ПОВТОРЕНИЕ.

В случае длинного алгоритма по исчерпанию информации обобщающего теста готовятся новые обобщающие тесты под все новые задачи структуры.

Рис. 5.2. Выявление вида очередной структуры при выполнении проектной процедуры разработки функциональных описаний

Из трех выявленных структур любая структура содержит в себе одну или несколько новых структур вида СЛЕДОВАНИЕ с более частными действиями. Эти новые СЛЕДОВАНИЯ могут подвергаться декомпозиции на следующей итерации выполнения проектной процедуры.

Итак, описания последовательности действий для алгоритмов и эвроритмов практически не различаются, поэтому их разработку рассмотрим совместно. Процесс кодирования программ, совмещенный с документированием, предполагает более разнообразные работы и требует особых знаний, поэтому кодирование программ рассмотрим отдельно. Отметим, что алгоритм ряда программ (например, математически не сложных) и код программ рождаются одновременно, причем рождаются на основе мыслей программиста. Отсюда следует, что признаки алгоритмических типовых структур и порядок их детализации, описанные в данном подразделе, являются одними и теми же для составления алгоритмов, эвроритмов и программ.

На каждой итерации проектной процедуры приходится решать задачу: "А какая именно из трех структур будет выявлена?" При решении данной задачи необходимую информацию можно получить лишь из анализа обобщающих тестов. Анализ тестов на предмет поиска самой главной на данный момент структуры является для начинающих весьма непростым делом. "Раскрепостить мышление" помогает набор признаков структур, изложенный в табл. 5.2, а также набор эвристических приемов, изложенный далее.

Таблица 5.2.

Сводная таблица характеристик структур и признаков структур

Набор эвристических приемов:

1. "Хорошие наглядные иллюстрации — залог успеха!".

2. "Думай от общего к частному!".

3. "Общий процесс определяет работу частных!".

4. "Это не главный процесс, вы увязли в частностях!".

5. "Не забывай вводить новые термины (имена переменных)!".

6. "Выделив главное действие, вы уже решаете более простую задачу!".

7. "Если закончилась информация в обобщающих тестах, то готовьте новые обобщающие тесты для решения все новых частных задач!".

8. "Если в процессе декомпозиции потребуется описать процесс выхода из какой-то точки описания в какую-то иную, то это значит, что были неправильно выполнены предшествующие детализации из-за неправильного выявления наиболее общего действия и требуется корректно переделать предшествующую работу!".

9. "Иногда очередная детализация не получается из-за неосознанной потребности по вводу вспомогательной переменной (флага события), характеризующей, произошло ли ранее какое-то событие!".

Каждое СЛЕДОВАНИЕ соответствует строго одному действию. Главное в действиях — глагол. Основное, что необходимо выполнить при описании отдельной структуры СЛЕДОВАНИЕ: в описании должна содержаться лишь одна мысль. Любая структура вида СЛЕДОВАНИЕ может быть описана простым распространенным предложением естественного (русского) языка. Например, "Следующее действие заключается в погрузке мебели в автомобиль". Однако учитывая то, что в случае составления алгоритмов программ суть типовых структур поясняется самими операторами языка программирования, применяется более краткое описание в виде неполного предложения без сказуемого. В последнем случае подлежащее образуют от глаголов. Например, "Погрузка мебели", "Решение квадратного уравнения", "Ввод данных".