程序設(shè)計(jì)方法與優(yōu)化

　　電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展是20世紀(jì)科學(xué)發(fā)展史上最偉大的事件之一。自從1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC誕生以來(lái)，在短短的50多年里，計(jì)算機(jī)科學(xué)迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，成為當(dāng)今信息社會(huì)的最顯著的特征。之所以如此，其中一個(gè)很重要的原因就是計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的高速發(fā)展。軟件系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵在于程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展。程序設(shè)計(jì)方法研究程序設(shè)計(jì)的基本思想、原理、技術(shù)和優(yōu)化，使程序代碼能有效地描述用于解決特定問(wèn)題的算法。程序設(shè)計(jì)方法已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)中內(nèi)涵豐富而深刻的一個(gè)重要分支，涉及程序理論、控制結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)技術(shù)、運(yùn)行環(huán)境和工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。程序設(shè)計(jì)方法的研究是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一個(gè)新興領(lǐng)域。近年來(lái)，這一領(lǐng)域發(fā)展非常迅速，同時(shí)也取得了很多研究成果。為了介紹這一領(lǐng)域的一些基本思想方法和實(shí)際應(yīng)用，我們?cè)诳偨Y(jié)多年研究成果的基礎(chǔ)上，撰寫(xiě)完成本書(shū)。本書(shū)著重討論程序設(shè)計(jì)方法中最基本和最成熟的方面，并在一定程度上反映國(guó)內(nèi)外的當(dāng)前工作。與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)書(shū)比較，本書(shū)系統(tǒng)性強(qiáng)、層次分明、通俗易懂、便于自學(xué)，并結(jié)合作者的理解和體會(huì)來(lái)闡述基本概念和特定問(wèn)題，同時(shí)引入近年來(lái)在程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域出現(xiàn)的新的思想和方法。另外，本書(shū)沒(méi)有采用統(tǒng)一的語(yǔ)言來(lái)描述程序，這樣可以使讀者接觸到更多的程序控制結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)風(fēng)格，有利于讀者閱讀其他相關(guān)專(zhuān)著。本書(shū)系統(tǒng)講述了計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本概念、基本方法和常用程序語(yǔ)言的優(yōu)化設(shè)計(jì)思想，用大量的程序?qū)嵗f(shuō)明了常用程序設(shè)計(jì)方法的實(shí)際應(yīng)用和編程技巧。本書(shū)中的完整程序均在PC機(jī)上調(diào)試通過(guò)，希望能對(duì)讀者起到拋磚引玉的作用。全書(shū)共分10章，以三個(gè)部分介紹了程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法及其優(yōu)化方法。第一部分：基礎(chǔ)篇（第1，2章）該部分概要介紹了程序設(shè)計(jì)方法的？⒄?、辰{蟶杓頻囊話(huà)惴椒ê捅硎痙椒?，并描孰h順絳蛩惴ǖ母拍詈屯劑榛Ｐ汀？第二部分：方法篇（第3～8章）該部分結(jié)合具體程序?qū)嵗敿?xì)講述了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法、組件化程序設(shè)計(jì)方法、遞歸程序設(shè)計(jì)方法、嵌入式程序設(shè)計(jì)方法和程序的正確性證明。第三部分：優(yōu)化篇（第9，10章）這一部分介紹了程序計(jì)算復(fù)雜度的分析方法，對(duì)程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了定量的表示，并舉例說(shuō)明了C/C++程序、Java程序、ASP程序、Prolog邏輯程序、32位匯編指令常用的優(yōu)化內(nèi)容、原則與方法。本書(shū)的所有內(nèi)容都經(jīng)過(guò)了作者的精心策劃和安排。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，得到了西安交通大學(xué)電子商務(wù)研究所和計(jì)算機(jī)系很多教授和青年教師的支持和指教，同時(shí)也得到西安交通大學(xué)出版社的大力支持，我們?cè)诖吮硎局孕牡母兄x。在編寫(xiě)本書(shū)的過(guò)程中，參考了大量的中外文獻(xiàn)，作者對(duì)這些文獻(xiàn)著作者表示真誠(chéng)的謝意。由于本書(shū)所涉及的內(nèi)容廣，加之程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展非常迅速，限于作者的水平與時(shí)間，難免存在錯(cuò)誤和不妥之處，懇請(qǐng)專(zhuān)家和廣大讀者批評(píng)指正。本書(shū)系統(tǒng)講述了計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本概念、基本方法和常用程序語(yǔ)言的優(yōu)化設(shè)計(jì)思想，用大量的程序?qū)嵗f(shuō)明了常用程序設(shè)計(jì)方法的實(shí)際應(yīng)用和編程技巧。全書(shū)分10章。以三個(gè)部分介紹了程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法及其優(yōu)化方法。第一部分概要介紹了程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展、程序設(shè)計(jì)的一般方法和表示方法。并描述了算法的概念和圖靈機(jī)模型；第二部分結(jié)合具體程序?qū)嵗敿?xì)講述了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法、組件化程序設(shè)計(jì)方法、遞歸程序設(shè)計(jì)方法、嵌入式程序設(shè)計(jì)方法和程序的正確性證明；第三部分介紹了程序計(jì)算復(fù)雜度的分析方法，對(duì)程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了定量的表示，并舉例說(shuō)明了C/C++程序、Java程序、ASP程序、Prolog邏輯程序、32位匯編指令常用的優(yōu)化內(nèi)容、原則與方法。"電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展是20世紀(jì)科學(xué)發(fā)展史上最偉大的事件之一。自從1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC誕生以來(lái)，在短短的50多年里，計(jì)算機(jī)科學(xué)迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，成為當(dāng)今信息社會(huì)的最顯著的特征。之所以如此，其中一個(gè)很重要的原因就是計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的高速發(fā)展。軟件系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵在于程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展。程序設(shè)計(jì)方法研究程序設(shè)計(jì)的基本思想、原理、技術(shù)和優(yōu)化，使程序代碼能有效地描述用于解決特定問(wèn)題的算法。程序設(shè)計(jì)方法已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)中內(nèi)涵豐富而深刻的一個(gè)重要分支，涉及程序理論、控制結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)技術(shù)、運(yùn)行環(huán)境和工程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。程序設(shè)計(jì)方法的研究是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一個(gè)新興領(lǐng)域。近年來(lái)，這一領(lǐng)域發(fā)展非常迅速，同時(shí)也取得了很多研究成果。為了介紹這一領(lǐng)域的一些基本思想方法和實(shí)際應(yīng)用，我們?cè)诳偨Y(jié)多年研究成果的基礎(chǔ)上，撰寫(xiě)完成本書(shū)。本書(shū)著重討論程序設(shè)計(jì)方法中最基本和最成熟的方面，并在一定程度上反映國(guó)內(nèi)外的當(dāng)前工作。與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)書(shū)比較，本書(shū)系統(tǒng)性強(qiáng)、層次分明、通俗易懂、便于自學(xué)，并結(jié)合作者的理解和體會(huì)來(lái)闡述基本概念和特定問(wèn)題，同時(shí)引入近年來(lái)在程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域出現(xiàn)的新的思想和方法。另外，本書(shū)沒(méi)有采用統(tǒng)一的語(yǔ)言來(lái)描述程序，這樣可以使讀者接觸到更多的程序控制結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)風(fēng)格，有利于讀者閱讀其他相關(guān)專(zhuān)著。本書(shū)系統(tǒng)講述了計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本概念、基本方法和常用程序語(yǔ)言的優(yōu)化設(shè)計(jì)思想，用大量的程序?qū)嵗f(shuō)明了常用程序設(shè)計(jì)方法的實(shí)際應(yīng)用和編程技巧。本書(shū)中的完整程序均在PC機(jī)上調(diào)試通過(guò)，希望能對(duì)讀者起到拋磚引玉的作用。全書(shū)共分10章，以三個(gè)部分介紹了程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法及其優(yōu)化方法。第一部分：基礎(chǔ)篇（第1，2章）該部分概要介紹了程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展、程序設(shè)計(jì)的一般方法和表示方法，并描述了程序算法的概念和圖靈機(jī)模型。第二部分：方法篇（第3～8章）該部分結(jié)合具體程序?qū)嵗敿?xì)講述了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法、組件化程序設(shè)計(jì)方法、遞歸程序設(shè)計(jì)方法、嵌入式程序設(shè)計(jì)方法和程序的正確性證明。第三部分：優(yōu)化篇（第9，10章）這一部分介紹了程序計(jì)算復(fù)雜度的分析方法，對(duì)程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了定量的表示，并舉例說(shuō)明了C/C++程序、Java程序、ASP程序、Prolog邏輯程序、32位匯編指令常用的優(yōu)化內(nèi)容、原則與方法。本書(shū)的所有內(nèi)容都經(jīng)過(guò)了作者的精心策劃和安排。在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，得到了西安交通大學(xué)電子商務(wù)研究所和計(jì)算機(jī)系很多教授和青年教師的支持和指教，同時(shí)也得到西安交通大學(xué)出版社的大力支持，我們?cè)诖吮硎局孕牡母兄x。在編寫(xiě)本書(shū)的過(guò)程中，參考了大量的中外文獻(xiàn)，作者對(duì)這些文獻(xiàn)著作者表示真誠(chéng)的謝意。由于本書(shū)所涉及的內(nèi)容廣，加之程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展非常迅速，限于作者的水平與時(shí)間，難免存在錯(cuò)誤和不妥之處，懇請(qǐng)專(zhuān)家和廣大讀者批評(píng)指正。"

　　覃征，1956年生，湖南省石門(mén)市人。清華大學(xué)信息學(xué)院，軟件學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。西安交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教授，博士生導(dǎo)師。赴美高級(jí)訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者?，F(xiàn)任西安交通大學(xué)電子商務(wù)研究所所長(zhǎng)，兼任教育科技獎(jiǎng)勵(lì)評(píng)議專(zhuān)家組軟件評(píng)委，中國(guó)高校電子商務(wù)學(xué)科協(xié)調(diào)小組專(zhuān)家，國(guó)內(nèi)多家著名雜志評(píng)委、編委。近年來(lái)曾獲教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，陜西省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，軍隊(duì)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。主要研究方向；軟件體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成與電子商務(wù)、復(fù)雜信息處理、移動(dòng)計(jì)算等。指導(dǎo)博士后5名，博士研究生30余名，碩士研究生30余名。在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文50余篇，出版學(xué)術(shù)專(zhuān)著10余部。