Основы программирования на C++, PASCAL

5.2. Метод последовательной детализации

Суть метода была описана выше. Сначала анализируется исходная задача. В ней выделяются подзадачи. Строится иерархия таких подзадач (рис. 48).

Затем составляются алгоритмы (или программы), начиная с основного алгоритма (основной программы), далее — вспомогательные алгоритмы (подпрограммы) с последовательным углублением уровня, пока не получим алгоритмы, состоящие из простых команд.

Вернемся к задаче «Интерпретатор», которая рассматривалась в разд. 3.16. Напомним условие: дана исходная символьная строка, имеющая следующий вид:

а

b=

На месте а и b стоят десятичные цифры; значком

 обозначен один из знаков операций: +, -, *. Нужно, чтобы машина вычислила это выражение и после знака = вывела результат. Операция деления не рассматривается для того, чтобы иметь дело только с целыми числами.

Сформулируем требования к программе Interpretator, которые сделают ее более универсальной, чем вариант, рассмотренный в разд. 3.16:

1. Операнды а и b могут быть многозначными целыми положительными числами в пределах MaxInt.

2. Между элементами строки, а также в начале и в конце могут стоять пробелы.

3. Программа осуществляет синтаксический контроль текста. Ограничимся простейшим вариантом контроля: строка должна состоять только из цифр, знаков операций, знака = и пробелов.

4. Проводится семантический контроль: строка должна быть построена по схеме а

 b =. Ошибка, если какой-то элемент отсутствует или нарушен их порядок.

5. Осуществляется контроль диапазона значений операндов и результата (не должны выходить за пределы MaxInt).

Уже из перечня требований становится ясно, что программа будет непростой. Составлять ее мы будем, используя метод последовательной детализации. Начнем с того, что представим в самом общем виде алгоритм как линейную последовательность этапов решения задачи:

1. Ввод строки.

2. Синтаксический контроль (нет ли недопустимых символов?).

3. Семантический контроль (правильно ли построено выражение?).

4. Выделение операндов. Проверка операндов на допустимый диапазон значений. Перевод в целые числа.

5. Выполнение операции. Проверка результата на допустимый диапазон.

6. Вывод результата.

Этапы 2, 3, 4, 5 будем рассматривать как подзадачи первого уровня, назвав их (и будущие подпрограммы) соответственно Sintax, Semantika, Operand, Calc