1.2数学软件Mathematica系统简介.doc

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第二篇 数学实验 第1章 数学实验预备知识  PAGE 22 第二篇 数学实验 所谓“数学实验”,就是从问题(数学本身的问题或实际应用问题)出发,借助计算机,通过学习者亲自设计与动手操作,学习、探索和发现数学规律,或运用有的数学知识分析和解决实际问题的过程,换言之,数学实验就是学习者自主探索数学知识及其应用的实验过程。 本篇将通过五个独立的数学实验,进一步加深对计算机数学知识的理解,同时,加深对计算机应用的更进一步认识。为了能顺利进行数学实验,本篇用一个章节简单介绍实验中所用的一些知识。对这部分内容可以不讲,在实验中,应用什么知识也可以随时补充。 第1章 数学实验预备知识 本章基本要求 了解C语言的基本知识; 理解C程序的基本结构、开发方法和步骤; 初步掌握开发工具的使用、具备完成后续实验所需要的基本程序设计能力; 了解Mathematic语言的基本知识和常用命令、常用数学函数; 初步掌握数学工具Mathematic的使用、具备完成后续实验所需要的基本程序设计能力; 本章主要概念 关键字 标识符 常量 变量 数据类型 数组 指针 结构体 共用体 枚举 运算符 控制语句 函数 主要理论; 语言的基本知识;C程序的基本结构、开发方法和步骤; 数学工具Mathematic的基本知识、常用命令、常用数学函数; 计算机数学是专门为计算机专业、软件专业、信息专业等计算机相关专业的学生学习而设立的。主要内容包括微积分、线性代数、离散数学等内容。本书主要围绕微积分、线性代数、离散数学等数学基础知识进行教学。因为我们面临的对象是计算机科学相关专业的学生,所以,为增加学生的学习兴趣,体验学习成果,本教程特增设了数学试验章节。为了配合学生实验课的顺利地进行,本书在第1章增设了数学试验预备知识,对本书实验中所涉及到C语言和数学软件Mathematica系统的相关知识加以介绍。这一章只是为做实验准备的相关知识,若专业课已经涉及,也可以不讲;或在做试验时,需要什么讲什么。 1.1 C语言简介 1973年,美国贝尔实验室的Dennis Ritchie最早设计并实现了C语言。C语言最初为UNIX系统而设计,但现在的C语言早已成为一种通用的程序设计语言,它不特定于某个专门应用领域,可适于编写各种数值与非数值程序。C语言属于高级语言,但同时也拥有汇编语言的许多功能,在编写一般应用软件以及系统级软件(如编译器、操作系统等)方面都有广泛的应用。C语言具有丰富的数据类型和运算符集合,具有良好的控制结构和函数调用,支持用户自定义以扩充语言的功能,辅之以丰富的函数库,可以灵活而高效地表达编程者的设计思想、完成程序设计任务。 美国国家标准协会(ANSI)最早制定了C语言的正式标准,这个标准也被国际标准化组织(ISO)接受为国际标准,该标准通常简称为C89。1999年制订的新的C语言标准增强了许多特性,通常简称为C99。下面章节中,如不进行特别说明,都为C89所支持的内容。 1.1.1 C语言的基本知识 1.C语言中的关键字和标识符 C语言定义了32个关键字,这些关键字都是小写的字母,它们也是C++的子集C中的关键字,被众多C++编译器所支持(如本书中C程序编译时用到的VC++的编译器)。 表1.1.1 C语言中的关键字 autobreakcasecharconstcontinuedefaultdodoubleelseenumexternfloatforgotoifintlongregisterreturnshortsignedsizeofstaticstructswitchtypedefunionunsignedvoidvolatilewhile标识符是程序员声明的单词,用来命名常量、变量、用户自定义类型和函数等。C语言中的标识符长度从1到若干字符不等且区分大小写,第一字符以字母或下划线开始,随后由字母、数字、下划线组成。特别注意,C语言中的标识符不可以是关键字。 2.常量和变量 在程序运行过程中,其值不能被改变的量称为常量,其值可以被改变的量称为变量。两者的表示方法都取决于数据类型。常量分为一般文字常量和符号常量两种。可以用编译预处理指令定义#define定义符号常量。 例1.1.1 定义符号常量PI。 #define PI 3.14 //定义符号常量PI,在程序中遇到PI //就用3.14来替换,双斜杠为单行注释语句 3.基本数据类型 C语言定义了5种基本数据类型:字符型、整型、单精度浮点型、双精度浮点型和空类型。声明时分别使用char、int、float、double和void关键字。 例1.1.2 定义两个整

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