本课程继续建立在前两门课程中教授的主题之上。它侧重于使用软件开发过程中使用的设计模式和工具构建中型程序。学生将获得行业标准版本控制和集成开发环境（IDE）工具的进一步经验。
学生将学习他们在以前的课程中学到的编程抽象的适当应用，以构建中等规模的软件：继承，泛型类型，多态性，过程抽象和抽象递归数据结构（包括抽象语法树作为程序表示，以及操作它们的工具）。
本课程还涵盖了更高级的数据结构，如优先级队列、B 树、红黑树和 AVL 树，并加深了对适当算法策略的理解。
本课程还涉及软件开发和部署中的知识产权考虑因素。
二 学习成果
- 将基本编程概念应用于中型程序
- 了解静态类型的基本类型和优点，了解泛型、子类型化和重载，以及它们在构建程序中的作用
- 将编程语言抽象映射到执行环境;使用程序的非源（文本）内部表示（例如，抽象语法树）;绘制核心语言构造（对象和闭包）的低级运行时表示形式
- 描述合同规范，根据他人的代码分析文档和规范，使用现代IDE和相关配置工具开发，理解，测试和发展实质性程序;解释正确性对高质量软件的重要性;了解常见的编码错误以及如何避免它们;练习基本的防御性编程;了解安全设计的原则
- 使用、实施和评估更高级的数据结构和相关算法;讨论评估软件的计算效率以外的因素;创建、实现、调试和评估用于解决问题的算法，包括递归、使用分而治之和通过分解;实现抽象数据类型;分析设计和实施备选方案
- 将基本算法分析应用于简单算法;正式使用 big-O 表示法、上限和预期大小写范围;使用和解决重复关系;使用适当的算法方法来解决问题（蛮力、贪婪、分而治之、递归回溯、启发式、动态规划、分支和绑定）
- 解释系统组件如何有助于提高性能;了解阿姆达尔定律及其局限性;设计和进行性能实验;使用软件工具分析和衡量程序性能
- 理解、应用和分析表达计算时的状态机和状态机
- 了解GUI和用户界面的基本概念;了解建模和仿真的基础知识
- 在版权、专利和商标作为保护知识产权的机制的概念，在这些机制的法律背景下进行对比;理解，分析和评估技术决策中的道德/社会权衡，评估利益相关者的立场
