Контрольная работа 2 МЕТОДЫ СТРУКТУРИРОВАНИЯ ПРОГРАММ Цель работы: освоить методологию преобразования произвольной программы в структурированную.
Методические указания Наиболее известными методами, позволяющими выполнить структурирование программ, являются: метод дублирования кодов программы, метод введения переменной состояния и метод булевых признаков.
Метод дублирования кодов. Рассмотрим программу, блок-схема которой приведена на рисунке 1. В настоящем виде программа не является структурированной; каждый блок не удовлетворяет требованию «один вход – один выход».
Чтобы получить структурированную программу, мы воспользуемся дублированием тех модулей, в которые можно войти из нескольких мест. Рассмотрим исходную программу как простую конструкцию типа IF-THEN-ELSE, показанную на рисунке 2.
Рисунок 2 -Упрощенное представление схемы по рисунку 1.
Она может быть расширена до структуры, изображенной на рисунке 3. Окончательно вся программа может быть представлена в виде, показанном на рисунке 4.
Метод применим к любой программе, имеющей структуру решетки
Рисунок 3 - Более подробное представление схемы.
или сети, но не может быть применен к циклическим программам.
Метод дублирования кодов имеет недостаток: он требует больше памяти, чем исходный неструктурированный подход. Однако часто оказывается, что дублируемые модули содержат по 2-3 оператора. В таком случае дублирование кодов – приемлемая плата за возможность получить распадающуюся на уровни структуру. Если же модули состоят из значительного объема кодов, то вводятся подпрограммы. При этом важно, чтобы они были организованы как подпрограммы с формальными параметрами, что дает возможность установить их правильность вне зависимости от контекста, в котором они используются.
Метод введения переменной состояния. Метод применим к любым программам и допускает автоматическое применение. Процесс преобразования состоит из пяти шагов.
Рисунок 5 - Неструктурированная программа
1. Каждому блоку неструктурированной схемы приписывается номер.
2. В программу вводится новая переменная i целого типа.
3. Функциональные блоки неструктурированной схемы заменяются функциональными блоками, которые выполняют те же самые вычисления и присваивают переменной i целое значение, идентифицирующее номер блока-приемника исходной схеме.
4. Логические блоки исходной схемы преобразуются таким же образом.
Теперь перестраиваем блок-схему, придав ей форму, показанную на
Рисунок 6 - Структурированная форма программы
Начальное значение i=1.
Затем последовательно выполняется опрос значений переменной i и т.д.
Рисунок 7 - Схема выполнения программы.
Программная функция циклической программы описывается системой рекурсивных функций. При этом для каждого i-го узла слияния, начинающего цикл, вводится вспомогательная функция f, определяющая функцию всех узлов схемы выполнения, следующих за i-м узлом.
На рисунке 8 приведен пример построения программной функции циклической программы. ............
