Разработка внешней спецификации алгоритма
Внешняя спецификация – план разрабатываемой программы, который включает следующие составляющие:
Точная формулировка задачи.
Таблица описания данных.
-
№
Класс данных
Имя
Смысл
Тип
Структура
1
входные
2
промежуточные
3
выходные
Класс данных показывает, какие данные вводятся в компьютер, то есть задаются пользователем (входные), какие выводятся как результат , на экран компьютера (выходные), и какие используются для перехода от входных данных к выходным (промежуточные). Все данные независимо от класса имеют имена, каждому имени данных в памяти компьютера соответствует место, где хранится значение этого данного. Компьютер запоминает для каждого имени адрес его местонахождения в памяти. Это имя используется в программе. Для того чтобы в случае поиска ошибки в программе, легче производить поиск, надо знать, что подразумевает программист под указанным именем. Например, х – рост, у – вес и т.д. об этом в таблице записывают в колонке смысл. Рассмотрим понятие тип, каждому имени данных соответствует значение, которое записывается по адресу, отведенному для этого имени. В качестве значения может быть число или код символа, если хранится текст. Числа целые и вещественные в компьютере хранятся по - разному. Тип указывает, в какой форме число хранится в памяти компьютера. В зависимости от способа хранения данных к ним применяются разные операции. Для каждого имени переменной компьютер выделяет память, он может поместить несколько переменных подряд последовательно, если хватает свободного места, или разместить их в разных местах, удаленных друг от друга, если нет достаточного места, чтобы разместить данные подряд. Иногда программист требует некоторые данные размещать последовательно друг за другом. Это требование указывается в понятии структура. Структура данных делит данные на простые переменные, их можно размещать в памяти непоследовательно, и массивы – это данные, которые программист требует разместить последовательно. Массивы бывают одномерные – последовательность или вектор. Так же массивы бывают многомерные, например, двухмерные – это таблица, матрица.
3.Аномалии.
В некоторых задачах возникают особые ситуации или случаи, которые необходимо рассмотреть до начала разработки программы. Например, нам надо вычислить площадь треугольника по трем сторонам, входными данными являются стороны треугольника, но, как известно, из курса геометрии треугольник построить можно не всегда. Треугольник существует, когда сумма любых двух его сторон больше третьей. Если входные данные не удовлетворяют этому условию, то имеет место аномалия и надо предусмотреть реакцию программы в этом случае. В случае, когда аномалия не учтена, в процессе работы программы компьютером будет выдано сообщение, которое будет выглядеть, например, так: ERROR # 25252. Это аварийная остановка программы. Представьте, что вы пользователь некоторой программы – игрушки, например, Conter Strike, Call of Duty, WOW и др. В самый ответственный момент игры появляется это сообщение. Ваши действия? А если это сообщение появляется каждую минуту, тогда какие ваши действия? Отсюда следует, что программирование должно быть надежным. Программа должна быть дружественной и в любой ситуации помогать пользователю, а не мешать ему. Этому способствует надежное программирование, учет аномалий. Например, в нашем случае, для треугольника, если его построить нельзя, можно вывести на экран сообщение “для введенных данных треугольник не существует”. Если проверки на аномалии нет, то мы получим в качестве ответа площадь для несуществующего треугольника.
4.Во внешнюю спецификацию включают так называемую выходную форму.
В выходной форме указываются все сообщения, которые выдаются на экран. Каждое такое сообщение обозначается, как образец, и записывается кратко, например, обр. 1, обр. 2 и т.д.
Например,
Обр. 1. Задайте исходные данные.
Обр. 2 Неправильно заданы начальные условия.
Обр. 3 Ответ равен = значение.
5. Метод решения.
В этом разделе
описывается метод решения поставленной
задачи. Если есть формулы, позволяющие
получить ответ, то они записываются.
Если формул нет, то словесно описывается
способ получения ответа. Например,
площадь треугольника по трем сторонам
,
где а, b,
c
– стороны треугольника, а Р – полупериметр.
Другой пример, нет формул для описания задачи.
Найти минимальное число из трех чисел a, b, c. Метод решения: обозначим минимальное число именем min. Сначала будем считать, что самое маленькое число – а, поэтому запишем его в min. Затем сравним min со вторым числом b. Меньшее из них оставим в min. Затем сравним min с третьим числом, меньшее из них оставим в min. Этот метод решения можно использовать для любого количества чисел, результат остается в min.
6. Тесты.
В этом разделе задаются исходные данные из таблицы величин (см. пункт 2), и различные значения для этих исходных данных, с учетом аномалий. Для этих данных вручную вычисляются ответы, это и будут тесты, то есть, данные для которых заранее известен результат. На них проверяют метод решения пункта 5. Если для данных получаются не такие ответы, как заданные, то метод решения исправляют.