第1章_程序设计基础课件.ppt

2000年1月25日 北京理工大学 / 第一章 一、计算机语言的基本概念 计算机语言：是规则和符号的集合，是与计算机交流的工具 程序：求解问题的指令序列 软件：程序的集合 二、如何学习计算机语言 三、计算机语言分类 四、程序设计的基本概念 六、程序设计步骤 例： 将求5!的算法用三种基本结构表示 如果需要将最后结果打印出来，可在菱形框的下面加一个输出框。 三种基本结构的共同特点： (1)只有一个入口； (2)只有一个出口；（请注意：一个菱形判断框有两个出口，而一个选择结构只有一个出口。） (3)结构内的每一部分都有机会被执行到； (4)结构内不存在“死循环”(无终止的循环)。 二、N–S流程图 传统流程图的弊端 传统流程图用流程线指出各框的执行顺序，对流程线的使用没有严格限制。因此，使用者可以毫不受限制地使流程随意地转向，使流程图变得毫无规律，阅读者要花很大精力去追踪流程，使人难以理解算法的逻辑。如图： 传统流程图的流程可以是： 缺点：难以阅读、修改，使算法的可靠性和可维护性难以保证。 解决办法：必须限制箭头的滥用，即不允许无规律地使流程随意转向，只能顺序地进行下去。 用N--S流程图表示算法 1973年美国学者I.Nassi和B.Shneiderman提出了一种新的流程图形式。在这种流程图中，完全去掉了带箭头的流程线。全部算法写在一个矩形框内，在该框内还可以包含其它的从属于它的框，或者说，由一些基本的框组成一个大的框。这种流程图又称N--S结构化流程图 。 N–S流程图 条件 Y N S1 S2 2.选择结构 S1 S2 1.顺序结构 3.循环结构 循环体 循环体 当满足条件时 直到条件满足时 当型循环 直到型循环 0?t,1?i t+i?t i+1?i 直到 t?100 输出 t 的值 4、传统流程图与N-S流程图的比较 t?100 不成立 成立 开始 0?t,1?i t+i?t i+1?i 输出 t 的值 结束 例1：1+2+3+……+ 加到100为止 北京理工大学 北京理工大学 * 北京理工大学 北京理工大学 本章要点 什么是程序设计 什么是算法，如何设计算法 结构化程序设计的思想和方法 第１节 第２节 第３节 程序与程序语言 算法和算法的表示 结构化程序设计方法 主要内容 10 R=5 20 L=2*3.14*R 30 S=3.14*R*R 40 PRINT R,L,S 50 END 计算机语言是 编写程序、制 作软件的工具 §1.1 程序与程序语言 学习语言 设计程序 制作软件 概念： 学软件与学语言的区别？ 软件由语言编制而成，是解决某类问题， 具有确定的、有限的功能 语言由确定的规则组成，可构造解决各 种问题的软件。 学软件：学思想、学功能、学操作。熟练工种 学语言：学规则、学方法、学设计、学应用。 规范学习，灵活应用 面向过程语言 面向对象语言 FORTRAN BASIC C PASCAL COBOL LISP C++ C# Visual C Visual BASIC Visual J++ 系统软件设计 具有图形功能 科学计算 商用 人工智能 计算机的别名：数据处理机 数据元素：数据的最小单位 数据结构：数据元素的组织形式 程序设计＝数据结构＋算法＋方法＋工具 数据结构的优劣决定了 软件或程序的复杂程度和面貌 一个程序应包括两个方面的内容: 对数据的描述：数据结构 对操作的描述：算法 完整的程序设计应该是: 目的：改善环境，加快程序开发过程。 常用工具：描述算法的图形工具、表 示结构的开发工具等。 五、程序设计工具 分析问题，建立数学模型 确定数据结构 确定算法，描述算法 编制程序，调试程序 运行结果 分析问题 建立数学模型 确定数据结构和算法 编写程序 调试运行 分析整理结果 程序设计过程： 算法：完成一项任务的具体步骤 计算机语言的别名：算法语言 一、算法的概念 §1.2 算法和算法的表示 “一个算法，就是一个有穷规则的集合，其中之规则规定了一个解决某一特定类型的问题的运算序列。” 任何解决问题的过程都是由一定的步骤组成的，把解决问题确定的方法和有限的步骤称作为算法。 例1-1：有黑和蓝两个墨水瓶，但却错把黑墨水装在了蓝墨水瓶子里，而蓝墨水错装在了黑墨水瓶子里，要求将其互换。 算法分析：这是一个非数值运算问题。因为两个瓶子的墨水不能直接交换，所以，解决这一问题的关键是需要引入第三个墨水瓶。设第三个墨水瓶为白色，其交换步骤如下： ① 将黑瓶中的蓝墨水装入白瓶中 ② 将