第1章计算机解决问题的过程.ppt

第一章计算机解决问题的过程 计算机能做很多的事情 包括各种控制活动 它们都是在程序的控制和指挥下进行的 可以这么说 离开了程序 计算机什么也干不了 程序 Program 是一组操作的指令或语句的序列 是计算机执行算法的操作步骤 人们只有编制出了程序 计算机才会在程序的控制下按我们的意愿忠实地为我们服务 因此 掌握程序设计的方法 就能使我们更好地驾驭计算机这个智力工具 这也是信息社会中 对人们较为有用的 比较重要的能力之一 要培养自己的程序设计能力 首先应了解程序设计的一般步骤和基本方法 一 用计算机解决问题的步骤 一 问题分析 输入什么 弄清问题有什么已知条件 输出什么 需要达到什么结果 例 甲 乙两只杯中分别装着牛奶和果汁 要求把这两个杯子中的饮料交换过来 二 建立数学模型 分析问题后就要明确解决问题的关键是什么 把实际问题转化为数学问题 前例中 计算机不可能实际操纵杯子 我们用变量X表示甲杯 变量Y表示乙杯 用数值1表示牛奶 数值2表示果汁 对X赋值1表示甲杯装牛奶 对Y赋值2表示乙杯装果汁 交换饮料的结果就是使X的值变为2 而Y的值变为1 这个转换过程叫做数学建模 三 算法设计 1 算法的概念 就是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则 就是解决问题所采取的方法和步骤 算法和计算方法不同 前者只包含解决问题的若干步骤 后者有时可能是个无限的过程 算法设计过程中采用 自顶向下 逐步求精 的方法 即首先把要解决问题的思路分解成几大步骤 然后再对每一步骤细分 直到每一个步骤都能用一条语句或几条语句描写出来 2 算法的特征 1 有穷性 一个算法的步骤定义是有限的 并且必须保证执行有限之后结束 2 确定性 算法的每一步骤必须有确切的定义 无二义性 3 输入 一个算法有零个或多个输入 以刻画运算的初始情况 4 输出 一个算法有一个或多个输出 以反映对输入数据加工后的结果 5 可行性 算法中有待执行的运算和操作是相当基本的 能够精确地运行 3 算法的描述 1 自然语言 2 流程图 3 伪代码 例 写出求半径为R的圆周长L和面积S的算法 输入半径R的值 计算圆周长L 2 3 14 R 计算圆的面积S 3 14 R2 输出圆半径R 周长L 面积S 结束 计算机在程序运行过程中与实际操作不同的是 实际操作过程中饮料倒出以后杯子变空 而在程序运行过程一个变量把值赋给其它变量以后其值是不变的 注意 四 画出程序流程图 程序流程图 就是用框图来描述算法 流程图直观 清晰 易懂 更有利于人们设计算法 交流 检查和修改算法 流程图 框图 的符号和功能 符号名称功能 流向线 表示流程的路径和方向 起止框 整个流程的开始和结束 处理框 表示处理或运算 判断框 表示一次判断 输入 输出框 表示输入输出数据 连接框 表示此处下转或上接 五 编写程序 六 调试运行 把上述程序录入到QBASIC环境中 请特别注意程序中的标点符号 检查正确后按F5键运行 验证结果 二 程序设计语言 程序设计 从分析问题 建立模型 设计算法 编写修改程序 一直到程序正确运行的整个过程 程序设计语言 是指人们编制程序所