D1解难程序-林百欣中学.doc

D1 解難程序 PAGE 3 D1 解難程序 以有系統的方法來解決問題的需要 A. 簡單問題 － 如果可以即時找到解決方法，又或者十分容易便解決的問題。 B. 複雜問題 － 複雜問題是不可能即時找到解決方法，一般來說，可以用分拆的形式將複雜化為簡單，另外由於解決的方法並非三言兩語，詳盡的算法敘述是必需的。再者，若沒有測試及除錯，答案也不一定滿足問題的要求。最後，相似的問題可能會接續出現，一份完善的文件會有助日後的維護安排。 解決問題的過程 解決問題的過程意義第一步認清問題 (problem identification)清晰確定問題的定義。第二步分析問題 (problem analysis)把問題分拆成較小的部份（子問題），直到較小的部份可被處理為止第三步設計算法 (designing an algorithm)將分析問題所得出的結果按先後次序列出解決問題的步驟。第四步建立解決方法 (developing a solution)以具體的方式實現已設計的算法。第五步除錯和測試 (debugging and testing)測試程序是否正確，若不正確，便要除錯。第六步製作文件 (documentation)為程序編製文件。 A. 認清問題 一個問題要清楚定義可以參考輸入、處理、輸出(IPO)概念。 i) 原本問題：找出一個圓形的面積 (太簡單) 輸入：圓形的半徑（m） 輸出：圓形的面積（m2） 問題重寫：由用戶輸入一個圓形的半徑（m），然後程序找出圓形的面積（m2） ii) 原本問題：找出一長立方體的體積 (不清楚) 輸入：長（m）、濶（m）及高（m） 輸出：長立方體的體積（m３） 問題重寫： ________________________________________________________ ________________________________________________________ iii) 原本問題：找出一筆存款的利息 (太膚淺) 輸入：本金（元）、年利率（%）及年數 輸出：該筆存款的單利息（元） 問題重寫： ________________________________________________________ ________________________________________________________ B. 分析問題 分析問題一般會用逐步求精法(Stepwise refinement)或分治法(Divide and Conquer)或模塊化程序設計(Modular Design)。此法是將問題分拆成多個較小的子問題(sub-problems)或模塊(modules)，若子問題仍然太複雜，它會再被分拆成更小的模塊，分拆直至所有模塊都可被處理為止。 問題：預備一杯茶 分析： 第一層求精 步驟１：沸水 步驟２：泡茶 步驟３：倒茶 第二層求精 步驟１．１：把水注入水煲 步驟１．２：把水煲放在爐上 步驟１．３：開啟爐火直至煲內的水沸騰 步驟２．１：找一空的茶壺 步驟２．２：置入茶葉 步驟２．３：加入沸水 設計算法 算法是一組步驟用以解決某特定的問題。 問題：預備一杯茶 算法： 展示算法的技巧：文字敘述、流程圖或偽代碼。 D. 建立解決方法 以具體的方式實現已設計的算法，即是將流程圖或偽代碼轉為真正的程序。 E. 除錯和測試 使用不同的測試方法或測試數據，以測定算法的準確性。 為以上”預備一杯茶”程序建議三項測試方法，並測試程序是否正確；若不，請作出修改。 F. 製作文件 文件編製的需要： 說明程序的用途和限制，供用戶作參考 為程序編寫員提供日後除錯或維護的參考 兩類手冊： 程序手冊參考手冊(用戶手冊)讀者內容重點寫作手法其他文件 程序手冊一般包含以下項目： 1. 標題 問題的具體說明 算法 變量的列表及定義含註解的程序碼 測試數據 樣本輸出 3. 使用生活實例闡明解難過程中的各個階段 問題：由荃灣地鐵站到林百欣中學的方法 i) 認清問題 ii) 分析問題 iii) 設計算法 iv) 建立解決方法 v) 除錯和測試 vi) 製作文件