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·1·第1章编程逻辑和技术第1章编程逻辑和技术目标:本章中,你将
第章
开始
我们在开始学习任何一门编程语言之前,首先需要知道和了解编程所使用的技术。也许,你学过BASIC、FORTRAN和COBOL等编程语言,在编程之前,首先要使用框图绘制程序流程图。绘制程序流程图的过程就是程序设计的过程,它包含着编程逻辑和编程技术,就好像在写这本书之前,首先要写好大纲和目录,确定要编写的内容和深度以及所面向的读者群体,架构起本书的框架一样。
本课提供对编程技术的理解,使用这种技术来表示使用程序求解问题所需要的编程逻辑。主要使用框图技术开发基本的编程逻辑。
本章你将学习如下技术:
使用框图绘制程序流程图。
用条件表示程序逻辑。
理解循环和迭代。
实现模块化编程。
学会一题多解,反向思维和超常规思维。
引入框图
I-P-O周期
计算机执行的一个活动周期也遵循着“输入—处理过程—输出”周期,或称I-P-O周期(In-Process-Out)。计算机由几个部分组成,如键盘、鼠标、中央处理器(CPU)、存储器、显示器、打印机等。每个部件参与输入阶段、处理过程阶段、输出阶段的某一个活动。例如,键盘和鼠标用于输入阶段;计算机系统内部的中央处理器和存储器用于处理过程阶段;显示器和打印机用于输出阶段,如图1-1所示。
图1-1 一个I-P-O周期
例如:从键盘输入两个数,并求两个数的和。
1.输入阶段:从键盘输入两个数,并将两个数存储在计算机的两个内存单元中。
2.处理过程:中央处理器从指定的两个内存单元中取出两个数据,并将两个数据相加,将结果存储在另一个内存单元中。
3.输出阶段:取出所指定的内存单元中的数据,输出显示在显示器上。
使用框图表示程序流程
框图
框图是求解程序问题要遵循的步骤的图形符号,它由一组标准专用的图形符号组成,每个图形符号表示一个特定的活动内容。一个典型的程序处理过程涉及接受输入、处理输入及显示输出。处理过程涉及求解程序问题所采用的条件判定、循环迭代、程序跳转等结构。
框图中使用的图形符号
让我们看一下框图中表示I-P-O周期所用的某些图形符号。
任何问题的输入用平行四边形表示,包括从键盘、鼠标、文件的输入。
长方形表示对输入的处理过程,以产生结果和输出。
图形表示输出,包括输出到显示器、打印机及文件。
类似地,还有一些图形符号表示开始、结束以及程序中求解问题所需的结构。表1-1列出了框图中所使用的图形符号和活动。
表1-1 框图使用的图形符号
序 号 符 号 活 动 1 输入框,用于表示所有的输入活动 2 处理框,用于表示对数据的所有处理活动 3 输出框,用于表示对结果的所有输出活动 4 判定框,用于求值一个条件的真和假的活动 5 子例程框,在程序流程中调用一个独立的程序模块 6 流线图,连接框图的步骤,指出要执行的顺序。顺序应是自顶向下、从左向右 7 终结符,指出框图的开始和结束 8 页连接符,用于同一页中框图的一个步骤连接到同一页中的另一个步骤 9 离开页的连接符,用于不同页中框图的一个步骤连接到另一页中的另一个步骤 10 注释框,用于插入到框图的注解,插入注解提供对步骤的解释,便于阅读 画出简单的框图
既然知道了框图中使用的不同符号,下面我们考察使用框图获得解决实际程序问题的方案。例如,从键盘输入两个数,并求两个数之和的框图如图1-2所示。
图中用语言描述的形式,画出了从键盘输入两个数,并求两个数之和的流程图。那么,从键盘输入两个数和两个数求和结果存放在什么地方?为了使程序流程图更详细,更接近程序源代码,需要了解变量、常量和内存。
图1-2 从键盘输入两个数,并求两个数之和的框图
问题与思考1 以正确的顺序重新安排下面给出的步骤,从而把两个数相加,并画出框图。
Accept the first number
Display result
Stop
Add the two numbers
Accept the second number
Start
图1-3 从键盘输入两个数,并求两个数的和
在程序执行过程中,iNum1、iNum2和iSum的数值是变动的,这依赖于用户的输入和程序指令的执行。例如下面这条程序指令:
iNumber =iNumber + 1
在数学上,这条指令无论如何也无法理解。但在计算机中它完成了读操作和写操作,中央处理器读取iNumber存储单元的数据,执行加1操作,然后将结果重新存储在iNumber存储单元中。这里“=”是赋值操作符,而不是数学中的等号。
在上面的程序流程中,将数据10赋值给iNum1存储单元,将数据15赋值给iNum2存储单元,将数据相加的结果赋值给iSum存储单元,如图1-4所示。
图1-4 变量和常量
内存单元iNum1、iNum2和iSum的值是可变的,称
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