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| 系统化程序设计 | 发布于:2014/10/07 | |
| 在计算机领域中，设计是指建立计算机程序，包括算法的步骤和数据表示，以满足特定的要求。在设计过程中，人们会因为解决了一项明确的计算任务而获得兴奋感，也会因必须注意一些细节、服从诸多限制和反复试验而感到沮丧。应运而生的系统化程序设计方法，可以帮助开发人员确保程序的正确性和性能，同时降低开发成本。所谓系统化设计是指将问题一步一步描述成理想的效果，其本质是再现、自动化并加快创造与开发过程，其中：理解、部署和演化的程序注重规范的清晰度，程序验证、使用和生存周期注重实施效率。系统化设计方法可以让我们从繁琐且易错的环节中解放，避免重复工作，致力于真正创造性工作。本书在之前很多重要的研究者的研究工作中开发出了一种统一系统化的程序设计方法。 全书由7章组成：1.引言。提出了在计算机程序设计、算法设计和解决一般问题时采用清晰且有效的系统化设计方法的必要性，并提出了所面临的挑战，介绍了一种基于增量方法：迭代、增量与实施，解释了支持对于给定问题的清晰的规范的语言的必要性和成本模型，给出了全书中使用的术语和符号；2.循环：增量。阐释了基于增量的方法中的核心步骤：增量，介绍了循环中的基本语法和数组结构，以及如何实现相对循环增量保持不变增量原理，给出了在硬件中二进制整数开根号算法与图像处理中增量模型中的应用，讨论了数据、控制抽象的必要性；3.集合：增量与实现。介绍了为解决数据抽象的增量与实施中的集合表达式，说明了涉及定点运算时，迭代将运算转换为循环的工作原理及过程，增量步骤将大的集合表达式转化为组和增量维护代码，降低了运行时间，实施中则关注设计链接数据结构，给出了访问控制和查询优化实例，讨论了递归中控制抽象的必要性；4.递归：迭代与增量。研究了将迭代后的增量应用递归优化，介绍了递归函数应用范围广泛但效率较低的特点，阐述了在迭代中确定最低增量和转化递归函数为迭代过程，在增量中产生增量函数和达到动态规划，以及实施过程中，使用链接与索引数据结构，给出了在组合优化及在数学中的问题实例；5.规则：迭代、增量与实现。提出了两个示例应用程序：程序分析和信任管理，讨论了在构建大型应用程序进行模块抽象的必要性；6.对象：跨模块抽象增量。介绍了在大规模应用中的模块抽象规范与实现，讨论了在应用模块时产生的清晰度与效率的冲突及解决办法，介绍了电子健康记录数据库与机器人游戏中的应用实例；7.结论。对增量模型进行了深层次研究，介绍了三种排序例子的思想，以及建立并打破抽象的程序设计需求，讨论了该方法在实现和实验中的问题，并指出了该方法的局限性和未来的研究方向。 本书在每一章后均给出了问题相关的历史工作和文献注释，使读者对正文中提到的某些问题有较为全面的认识。在本书的最后，列出了所有参考文献，为读者研究书中提到的方法及问题提供系统的参考。 本书适合从事计算机科学、编程语言和软件设计和应用逻辑研究的高年级本科生及一年级硕士研究生阅读和参考，适用于自学与课堂讲授。对于有一些计算机科学背景知识的读者及有经验的计算机科学研究人员和从业人员，本书也将提供很有用的帮助。 张进兴，硕士研究生 来源：国外科技新书评介 |
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