许憬

计算机学科里的结构化是通过界定、提炼、约简和形式化,从混沌的信息中抽取核心内容,将复杂、模糊的劣构问题,转化成简单、清晰的良构问题,并以适当的计算结构来表述问题解决中各要素之间的逻辑关系,最终达到计算模型的自动化实现。结构化方法源于结构化程序设计语言,但又超越了算法,它提供的不仅是一项具体的学科知识、学科方法,更是一种问题解决的全新思维方式。计算思维下的结构化,体现了计算机算法形式的本质特征,它贯穿于问题解决的全过程,包括数据的结构化、分析的结构化、设计的结构化和编码的结构化。本文结合实践从计算机解决问题的四个方面阐述结构化的实施。
从劣构到良构,实现数据的结构化
数据是构成数字世界的基石,是计算机处理的对象。算法选择的重要依据是数据结构。构造数据使之结构化是问題解决的开始,也是计算机自动化的起点。
1.数据抽象使之结构化,让计算机信息可识别
计算机能进行数值、逻辑和字符等数据的运算,所以对客观事物和问题的描述只有抽象为数据才能计算。如一所学校的师生信息管理系统,师生的信息将被映射成一个个数据,在计算机世界里被结构成符号化、能识别、能计算的数据。客观世界中的对象是综合的,并赋予了诸多属性,我们筛选出其中若干条关键性、有价值、能量化的要素,这个过程称之为结构化,其他无足轻重的信息将在结构化的过程中自动被忽略。……