《程序设计初步》PPT课件.ppt

第一章 程序和程序设计语言,计算机是如何实现信息的自动处理呢？ 首先,将我们要完成的任务通过一系列的指令去描述,这一指令组称为程序.然后,将完成任务所需的数据和程序输入到计算机,再由计算机根据程序中的指令自动对数据进行处理,得出结果.,数据程序,输入设备,输出设备,存储器,运算器,控制器,计算机,一、程序和它的作用,结果,计算机进行信息处理的过程如下： 用户输入程序与数据 计算机根据程序自动处理数据 输出结果数据,简单地说就是：输入 处理 输出,1、如果你遇到一个需要计算机解决的问题而又没有合适的软件，这时就需要根据任务设计相应的软件，这就要学习程序设计。 2、如果你希望成为一个计算机的专业人才，为人们设计所需的软件，也发必须学习程序设计。 3、通过学习程序设计，可以提高我们分析问题的能力，培养严谨的思维习惯。 4、目前，软件业已成为世界上最大的产业之一，其中最缺乏的人才主要是软件设计人员。因此，学好程序设计，有助于为今后的工作打下一良好的基础，有助于我们成为新时代有竞争能力的软件人才，有助于我们为祖国做出更大的贡献。,二、为什么要学习程序设计,二、程序设计语言,如何进行程序设计呢？ （1）首先要对问题进行需求分析； （2）然后为问题设计一个正确的解题方法和步骤； （3）最后通过一种计算机可以理解并接受的语言描述完成操作所需的步骤。这种语言我们称之为程序设计语言。,人与人的交流通过人的自然语言,人与计算机交流通过人设计的计算机语言,关于计算机语言,第一代：机器语言。完全由二进制的“0”，“1”组成的一些数字信息，只有计算机专业人员才能掌握它的编写规则，但计算机可以非常方便的读懂； 第二代：汇编语言。这种语言增加了一些容易记忆的英文缩写来表示命令，它编制出来的程序计算机无法直接读懂，必须翻译成计算机语言。虽然比机器语言容易掌握，仍需要大量的计算机知识； 第三代：高级语言。高级语言是使用一些简单的英文单词(或缩写符号)、号子和数学式子来描述命令。这些语言的编程规则比较接近人的自然思考规则，所以比较容易被一般人掌握，也需要翻译为机器语言。常用的高级语言如：BASIC，C，FORTRAN，LISP，PROLOG，PASCAL，COBOL etc.,计算机解题的一般过程,用高级语言 编写程序,翻 译 成 机器语言,执行程序,源程序,目标程序,利用计算机处理问题的过程,提出问题,编写程序,确定处理 方案,确定操作 步骤,调试和运行 程序,输出整理 结果,算法设计,一、问题的算法表示,第二节 算法和程序,算法的概念,解决一个问题要采取的步骤就是算法。,几个算法的例子：,烧水喝：烧水沏茶喝水 一套太极拳的打法,有的算法目前计算机可以实现，有的则不能！,一、问题的算法表示,第二节 算法和程序,算法的表示方法,自然语言表示算法； 用传统流程图表示算法等. 用计算机语言描述算法.,第二节 算法和程序,二、用自然语言描述算法,任务一,输入圆的半径,输出圆的面积,用自然语言描述算法如下:,(1)pi3.1415926; (2)输入r的值;,(1)输入圆的半径;,(2)利用公式“圆的面积=圆周率（圆的半径的平方）”计算圆的面积；,(3）输出圆的面积。 注:和数学一样,为了能简明地描述算法,通常引入一些适当的变量来描述问题所涉及的数据.这里,以R表示圆的半径,以S表示圆的面积,以PI表示圆周率,它是一个常数,值约为3.1415926.则算法描述如下:,(3)S pir r; (4)输出S的值.,任务二,设计房租收费程序,其要求是:住房面积80平方米以 内含80平方米),每平方米收费3元,住房面积超过80平方米时,超过部分,每平方米收费5元.输入住房面积数,输出应付的房租.,用S表示房面积数,以m表示应付的房租,算法如下:,任务三,求和:1+2+3+100,算法一：,(1)输入S的值;,(2)如果“S=80”则“mS3”,否则“m803+(S-80)5”;,(3)输出m的值.,（1）首数1，尾数100，项数100；,（2）利用公式“总和=(首数+尾数）项数/2”求和；,（3）输出求和结果。,引入适当的变量,可描述为:,算法二：,引入SUM为累加变量，I表示累加数据，可描述为：,（1）T1，B100，N100；,(2)SUM(T+B)N/2;,（3）输出SUM,（1）从1开始将自然数1、2、 3、100逐个相加;,（2）输出累加结果。,（1）SUM0,（2）I0；,（3）当“I100”时反复执行下列操作：,可以看出，算法具有多样性，同一问题可以有多种不同的算法。,II+1；SUMSUM+I；,（4）输出SUM,如果要计算1到50的平方和,算法一是否仍适用?算法二应如何修改?,算法二应改成: (1)从1开始将自然数1的平方、2的平方、 3的平方、 50的平方逐个相加；,（2）输出累加结果。,引入SUM为累加变量，I表示累加数据，可描述为：,（1）SUM0,（2）i0；,(3）当“i100”时反复执行下列操作：,iI+1；SUMSUM+ii；,（4）输出SUM。,用传统流程图表示算法 （引例）,起止框,一般处理框,判断框,流 程 线,输入输出框,开始,Spirr,输出s,结束,Pi3.1415926,任务一的算法用流程图描述如图所示：,输入r,优点：直观形象，流程清晰，各种操作一目了然，不易产生歧义； 缺点：流程图占面积大，由于允许使用流程线，使流程任意转移，容易使人弄不清流程的思路。,用传统流程图表示算法 （举例）,任务二的算法用流程图描述如图所示：,是,mS3,否,S=80,终止,m803+（S-80）5,开始,T=1，B=100，N=100,Sum=(T+B)N/2,输出SUM,结束,任务三的算法用流程图描述如图所示：,是,否,终止,任务三的算法用流程图描述如图所示：,i=i+1；SUM=SUM+i,变量:就是处理过程中可取不同的量.变量名就是对应单元符号地址,变量的值就是单元中存贮的内容. 命名的规则：1、变量名由大写字母和数字组成，首字符中必须 是字母； 2、变量名的字符数最多可达238个，但计算机只能区分前两个字符。 3、不能用专用词（保留字）作变量名。 4、不允许希腊字母作为变量名或其中的一部分。,常量（1）常量是指其值不发生变化的量。 （2