模块5-3.ppt

计算机应用基础 模块一计算机概论模块二计算机基本理论模块三微机操作环境模块四计算机网络基础模块五计算机程序设计基础模块六数据库基础模块七计算机安全 2020 1 27 程序设计基础知识 5 1程序与程序设计语言5 2算法与算法设计5 3程序结构5 4结构化程序设计方法5 5面向对象程序设计 2020 1 27 5 3程序结构 三种基本结构 任何算法都可以由三种基本结构组合来实现 一 程序的三种基本结构 三种基本结构为 顺序结构选择结构循环结构 2020 1 27 1 顺序结构 5 3程序结构 三种基本结构 S1和S2两个框顺序执行 顺序结构是最简单的一种基本结构 2020 1 27 6 选择结构 分支结构 双选择结构 单选择结构 执行选择结构时 只能执行一条路径 即S1或S2模块 传统流程图 N S流程图 2020 1 27 由分支结构派生出来的多分支结构 传统流程图 执行选择结构时 多条路径只能选择一条路径执行 N S图表示 K1K2 Kn 2 选择结构 分支结构 2020 1 27 3 循环结构 当型循环 WHILE型循环 当型和直到型 N S图表示 传统流程图 当型循环的特点是 当指定的条件满足 成立 时 执行循环体 否则不执行 2020 1 27 直到型循环 UNTIL型循环 N S图表示 特点 先执行一次循环体 再判断循环条件是否满足 满足继续执行循环体 直到条件不满足退出循环 执行循环体后的下一语句 这种循环结构至少要执行一次循环体 3 循环结构 当型和直到型 2020 1 27 三种基本结构的共同特点 只有一个入口 只有一个出口 每一个基本结构中的每一部分都有机会被执行到 也就是说 无死语句 对每一个框来说 都应当有一条从入口到出口的路径通过它 结构内不存在 死循环 即无终止的循环 5 3程序结构 三种基本结构 特点 一个入口一个出口不出现死循环和死语句 2020 1 27 死循环 死语句 5 3程序结构 三种基本结构 例 2020 1 27 用顺序结构描述将华氏温度F转换成摄氏温度C的流程 算法 C 5 9 F 32 二 顺序结构设计 顺序结构中 按语句的自然顺序依次执行 5 3程序结构 顺序结构 2020 1 27 用顺序结构描述两个值 a 1 b 2 交换的流程 1 2 b c a 1 2 1 1 2 a b 1 1 5 3程序结构 顺序结构 2020 1 27 选择结构 又称为分支结构 根据选择结构中判断的结果 选择执行相应的语句 三 选择结构及其程序设计 用选择结构描述求两个数中的最大值的流程 5 3程序结构 选择结构 2020 1 27 用选择结构描述检查某年是否闰年的流程 N年为闰年满足下列条件之一 1 N能被400整除2 N能被4整除 但不能被100整除 5 3程序结构 选择结构 2020 1 27 用选择结构描述检查某成绩级别的流程 成绩N的级别 A级 N 90B级 90 N 80C级 80 N 60D级 N 60 5 3程序结构 选择结构 2020 1 27 5 3程序结构 循环结构 循环结构 当循环控制条件为真时反复执行循环体中的语句 直到循环控制条件为假时为止 用循环结构描述求10个学生成绩之和的流程 四 循环结构及其程序设计 用T累计10个学生的成绩 K 用I记录累加的次数 I 1 2 10 例0 累加器 计数器 循环体 循环体 累加器 计数器 2020 1 27 对同一个问题 可以用当型循环也可以用直到型循环处理 当型 直到型 例1 输出1 100的数 循环体 5 3程序结构 循环结构 2020 1 27 求n 的值的N S图 例2 当型循环 5 3程序结构 循环结构 2020 1 27 直到型循环 输入10个整数 要求输出其中最大的数 用N S图表示法 例3 5 3程序结构 循环结构 2020 1 27 5 3程序结构 循环结构 用循环结构描述求10到100之间所有不能被3整除的整数的流程 对10到100之间所有数逐一验证 凡满足 不能被3整除 的整数即可输出 例4 2020 1 27 5 3程序结构 循环结构 循环嵌套结构 一个循环结构的循环体中又出现另一个循环结构 外循环内循环 例5 I 1 输出1J 1 输出1J 2 输出2I 2 输出2J 1 输出1J 2 输出2I 3 输出3J 1 输出1J 2 输出2 2020 1 27 循环嵌套结构 5 3程序结构 循环结构 2020 1 27 打印边长为m的正方型要求 从键盘输入m值 输出m行每行m个 号 例 输入m 4 输出的图形如下 算法 1 输入m2 重复打印m行 每行打印m个 5 3程序结构 循环结构 2020 1 27 对行循环 I 1 2 M 对I行的各列循环 J 1 2 M 2020 1 27 对行循环 I 1 2 M 对I行的各列循环 J 1 2 M 打印 I 1 J 1输出 J 2输出 J 3输出 J 4输出 换行 I 2J 1 2 3 4 I 4J 1 2 3 4 2020 1 27 从键盘输入n值 输出n行用 号组成等腰三角形 例 输入n 4 输出的图形如下 k 1 n 1 3个空 2 1 1 1个 k 2 n 2 2个空 2 2 1 3个 k 3 n 3 1个空 2 3 1 5个 k 4 n 4 0个空 2 4 1 7个 共n行 其中第K行由n k个空格和2k 1个 组成 5 3程序结构 循环结构 2020 1 27 分析 1 输出n行 2 图形的第k行 1 k n 由n k个空格和2k 1个 组成 算法设计1 输入n 2 重复输出n行 对于第k行 每行输出n k个空格和2k 1个 5 3程序结构 循环结构 2020 1 27 对行循环 k 1 2 n 对每个k行各列循环 输出n k个空格和2k 1个 2020 1 27 对行循环 k 1 2 n 对每个k行各列循环 输出n k个空格 对每个k行各列循环 输出2k 1个 2020 1 27 程序设计基础知识 5 1程序与程序设计语言5 2算法与算法设计5 3程序结构5 4结构化程序设计方法5 5面向对象程序设计 2020 1 27 5 4结构化程序设计方法 结构化程序设计方法主要包括 1 采用三种基本结构编制程序 结构化程序 2 采用模块化结构 自顶向下 逐步求精 3 尽量不使用无条件转向语句 4 控制结构只有一个入口和一个出口 控制结构之间接口简单 逻辑清晰 5 采用结构化程序设计语言编程 注意程序设计风格 程序设计 算法 数据结构 程序设计方法 语言工具 好程序标准 可读性好 可靠性好 可维护性好 一 结构化程序设计方法 2020 1 27 求ax2 bx c 0的根 二 自顶向下 逐步求精的设计方法 求解的问题可以分成三个模块 模块M1 输入原始数据 模块M2 求根 模块M3 输出结果 1 从顶层考虑模块划分 5 4结构化程序设计方法 自顶向下 2020 1 27 5 4结构化程序设计方法 自顶向下 2 模块细化 M1模块 M3模块较简单不必细化 M2模块求根 当a 0时 求解一元一次方程 a 0时求解一元二次方程 故M2再细化为M21和M22模块 2020 1 27 5 4结构化程序设计方法 自顶向下 M2模块细化 2020 1 27 5 4结构化程序设计方法 自顶向下 2020 1 27 例1 分析 假设a b分别代表父亲和儿子的年龄 x年后a 2b 根据人的寿命 x取值为 1 2 150 问题 父亲今年30岁 儿子今年6岁 在父亲有生之年中 多少年后父亲的年龄是儿子的2倍 算法 1 考察x可能的范围 x 1 2 150 2 30 x a 6 x b3 若a 2b 则输出x 5 4结构化程序设计方法 自顶向下 2020 1 27 算法 1 考察x可能的范围 x 1 2 150 2 30 x a 6 x b3 若a 2b 则输出x X年后 父亲和儿子的年龄 循环体 2020 1 27 分析 对5本书从1至5编号 假设a b两个人分别借这5本书中的1本 当a i时 表示a借了编号为i的书 则a b的取值范围为 1 a b 5当2个人所借的书的编号不相同时 a b 就是满足题意的一种借阅方法 问题 小明有5本新书 要借给 两位小朋友 若每人每次只能借一本 则可有多少种不同的借法 算法 1 考察a可能的范围 a 1 2 3 4 5 2 考察b可能的范围 b 1 2 3 4 5 3 验证a b的所有取值 若a b 则输出a b 例2 2020 1 27 算法 1 考察a可能的范围 a 1 2 3 4 5 2 考察b可能的范围 b 1 2 3 4 5 3 验证a b的所有取值 若a b 则输出a b a 1 b 1不输出b 2输出1 2b 3输出1 3b 4输出1 4b 5输出1 5a 2 b 1输出2 1b 2不输出b 3输出2 3b 4输出2 4b 5输出2 5 2020 1 27 程序设计基础知识 5 1程序与程序设计语言5 2算法与算法设计5 3程序结构5 4结构化程序设计方法5 5面向对象程序设计 2020 1 27 5 5面向对象程序设计 结构化程序设计方法存在的问题 数据和对数据的操作分开设计 不利于程序的修改和维护 如数据结构修改 该程序必须修改 不利于程序的调试和维护 实际上 数据和对数据的操作关系密切 设计时应统一考虑 程序代码可重用性差 随着硬件性能的不断提高和图形用户界面的流行 软件规模持续高速增长 由此引起的复杂性 单靠结构化程序设计方法已力不从心 结构化程序设计是面向求解过程的 按求解过程组织程序流程 其中数据和对数据的操作是分开设计的 以对数据进行操作的过程为程序的主体 2020 1 27 解决面向过程程序设计的问题 提出了面向对象程