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程序设计技术 主讲教师：余 嘉 工作单位：重庆大学自动化学院 学习目的: 1.一是学会用计算机处理实际问题抽象为数学模型，并设计出解决这个问题所需要的方法和步骤即算法。 2.学会编制程序。 学习安排: 共计72学时,理论36学时,实验36学时. 评分制度: 笔试占70%,实验占30%(5个报告,每个5分,5分平时成绩) 程序设计技术 程序设计语言和算法描述 C程序设计入门 C程序的控制结构 函数与程序结构 指针与函数 构造数据类型与指针 位运算 文件 C语言应用 程序设计语言和算法描述 程序设计语言概述 语言处理程序概述 程序中数据的表示 算法及算法的特征 算法的基本结构和算法的描述方法 算法描述示例 程序设计语言和算法描述 程序设计语言 为了能够使计算机理解人的意图，就必须解决人类和计算机相互交流的问题，将人解决问题的思路、方法、和手段通过某种计算机能够理解的形式告诉计算机，使得计算机能够根据人的指令去一步一步的工作进而完成某种特定的任务。这种人和计算机之间交流的语言就称为计算机程序设计语言。 机器语言 在计算机系统中，一条机器指令规定了计算机系统的一个特定动作。一个系列的计算机在硬件设计制造时就用若干指令规定了该系列计算机能够进行的基本操作，这些指令一起构成了该系列计算机的指令系统。在计算机应用的初期，程序员使用机器的指令系统来编写计算机应用程序，这种程序称为机器语言程序。 程序设计语言和算法描述 程序设计语言 汇编语言 用助记符号来表示计算机指令的语言称为符号语言，亦称为汇编语言。用汇编语言编写的程序称为源程序，计算机不能直接识别和处理源程序，必须通过某种方法将它翻译成为计算机能够理解并执行的机器语言，执行这个翻译工作的程序称为汇编程序。 高级语言 计算机程序设计高级语言是一类接近于人类自然语言和数学语言的程序设计语言的统称。高级语言按照一定的语法规则，由表达各种意义的运算对象和运算方法构成。用高级语言编写的程序称为源程序，计算机系统不能直接理解和执行，必须通过一个语言处理系统将用高级语言编写的源程序转换为计算机系统能够认识、理解的目标程序才能为计算机系统执行。面向过程语言 面向对象语言 程序设计语言和算法描述 程序设计语言概述 语言处理程序概述 程序中数据的表示 算法及算法的特征 算法的基本结构和算法的描述方法 算法描述示例 程序设计语言和算法描述 语言处理 解释方式 解释方式下，计算机对高级语言书写的源程序一边解释一边执行，不形成目标文件和执行文件。 编译方式(见图p2) 编译方式下，首先通过一个对应于所用程序设计语言的编译程序对源程序进行处理，经过对源程序的词法分析、语法分析、语意分析、代码生成和代码优化等阶段将所处理的源程序转换为用二进制代码表示的目标程序。然后通过连接程序处理将程序中所用的函数调用、系统功能调用等嵌入到目标程序中，构成一个可以连续执行的二进制执行文件。调用这个执行文件就可以实现程序员在对应源程序文件中所指定的相应功能。 程序设计语言和算法描述 程序设计语言和算法描述 程序设计语言概述 语言处理程序概述 程序中数据的表示 程序设计2方面任务:1.算法2.编制程序 “程序=数据结构+算法” 算法及算法的特征 算法的基本结构和算法的描述方法 算法描述示例 程序设计语言和算法描述 程序中数据的表示 对数据的描述需要从三个方面进行，即数据的名称、数据的特征以及数据的特征值。 数据的名称 在程序中被处理的数据需要有一个名字来表示。 数据的特征 数据可以表示值的类型和取值的范围。 数据的特征值 在数据用于参加某种运算或者用于某种判断之前还必须知道它所具有的内容，即数据的特征值。 程序设计语言和算法描述 数据与存储器之间的关系 程序中所用到的数据在程序的运行过程中都占据一个或一段特定的存储单元，这些存储单元在存储器中都有一个起始位置，这个起始位置称之为数据在内存中的存储地址。定义或者声明变量的作用之一就是为了能够建立用变量名字所表示的数据与具体内存地址之间的对应关系。 数据的分类 常量 在程序的运行过程中，其值不允许发生改变的数据称为常量，在各种计算机程序设计语言中都有相应的常量表示方法。 变量 在程序的运行过程中，值有可能（允许）发生变化的数据称为变量。一般地，变量是指在程序中程序员用符号来显式命名的数据对象。 程序设计语言和算法描述 程序设计语言概述 语言处理程序概述 程序中数据的表示 算法及算法的特征 算法的基本结构和算法的描述方法 算法描述示例 程序设计语言和算法描述 算法的概念与特征 算法的基本概念 算法是用