程序设计基础课件-程序设计与算法.pptVIP

* * * 程序设计与算法 * 1.1 程序设计的基本概念 1.1.1 程序与程序设计 1.1.2 程序设计的过程和特性 1.1.3 程序设计语言 1.1.4 程序设计方法 1.1.5 程序的质量标准 * 1.1.1 程序与程序设计 为了解决某个实际问题而编排的指令序列称之为程序。 程序是由多条指令按照一定的顺序组合而成的。 在程序中使用哪些指令？ 这些指令出现和执行应该按怎样的顺序？ 程序是基于某种指令系统来实现的。对于计算机程序设计而言，就是要基于某种具体的计算机程序设计语言来编写程序。 * 1.1.2 程序设计的过程和特性 程序设计过程 问题分析、确定算法、编码实现 算法 问题 输入 指令(computer ) 输出 * 程序设计的特性 构造性 构造性决定了不能用统一的标准来衡量程序的质量。 构造性决定了难以用形式化的方法来证明程序的正确性。 严谨性 编制程序所使用的程序设计语言是上下文无关的形式语言，需要程序员具有认真的工作作风和缜密的逻辑思维能力等基本素质。 抽象性 要让计算机来求解现实世界中的某一实际问题，程序员必须将该问题的求解方法和步骤进行归纳和抽象，用计算机能够理解和执行的操作指令来实现每一个解题步骤，将这些指令合理地进行编排和控制，从而形成计算机程序。这就需要程序员具有较强的概括和抽象能力。 * 1.1.3 程序设计语言 汇编语言 高级语言 通用语言 比如，BASIC/Visual BASIC，C/C++/Visual C++，PASCAL等等 专用语言 APL是为数组和向量运算设计的简洁而又功能很强的语言； BLISS是为开发编译程序和操作系统而设计的语言； FORTH是为开发微处理机软件而设计的语言； LISP语言和PROLOG语言特别适合于编写人工智能领域的应用程序。 数据库管理系统 目前常用的数据库管理系统有，SQL Server，Oracle，Visual FoxPro等等。 * 图1.1 解释型语言源程序的执行过程 这种翻译方式执行速度较慢，因为它不产生可执行文件，每次运行都要重新解释一次。 源程序 和数据 计算机 解释 程序 目标程序 运行 结果 * 图1.2 编译型语言源程序的编译和执行过程 编译生成了可执行文件之后，就不再需要源程序了，而且执行速度较快。 源 程 序 计算机 编译 程序 目标程序（文件） 运行 结果 计算机 目标程序（文件） 数据 * 程序设计语言的发展 （1） 机器语言 （2） 汇编语言 （3） 高级语言 （4） 第四代程序设计语言 * 1.1.4 程序设计方法 结构化分析与设计的方法 主要采用功能分解的方法，利用模块分解和功能抽象，自顶向下、分而治之。 面向对象程序设计技术 可以将解决某个问题的全套解决方案作为一个对象来进行分析，也可以将问题中涉及到的具体事物作为对象。 对象是一个容器，其中包括数据和处理该数据的代码，其内部的具体工作过程常常是与外部隔离的。模块仅包含代码，数据是游离在外的。 对象的操作是由向对象发消息引起。 * 面向对象程序设计技术中的基本概念 1、对象 对象可以表现为一个窗口、窗口中的一个按钮、一个图画框、一个表格等可视的程序组件，还可以表现为变量、文件等不可视的程序元素。 2、类 类是对象的原型，它描述该类任一对象的共同行为特征，是对一组性质相同对象的计算机语言描述，概括了对象的共同的数据结构和操作。 例如，在程序实现时的一个窗口对象，就是窗口类的一个实例。 * 图1.3　对象、实体、与类之间的关系 对象 类 实体 抽象数据类 人脑 计算机 现实世界 映射 计算机逻辑的实现 * 面向对象程序设计技术中的基本概念 3、属性 对象中描述实体静态特性的数据称为（对象的）属性。 4、方法 对象中用以模拟实体动态行为的“对数据施加的操作”称为（对象的）方法。 例如，对于对象“学生成绩表”，增加一条记录、删除一条记录、求最大值、求平均值、求前十名等等都是方法。 方法是封装在对象之中的特定的程序段，叫做方法过程。在程序中，使某个方法执行称为调用该方法。 * 面向对象程序设计技术中的基本概念 5、事件 导致某个对象的“操作”被执行的过程称为事件。 某个事件发生时，对象所执行的操作称为事件响应。 面向对象的程序设计语言为每一个对象都预先定义了许多事件，一个事件发生时系统要作何响应，需要由程序员根据具体功能来编写相应的响应代码，该代码称做事件过程。 * 1.1.5 程序的质量标准 正确性 易读性 有效性 可维护性 适应性 此外，程序设计必须尽力达到的四个目标是：可检验的、可修正的、可重复使用的、可移植的……。 * 1.2 算法及算法的描述工具 1.2.1 算法和算法设计 1.2.2 算