如何用计算机解决问题课件.ppt

1、揭开计算机解决问题的神秘面纱,第一节 计算机解决问题的过程,什么是程序?,计算机的任何动作都是在执行人给它的指令。人们针对某一需要而为计算机编制的指令序列称为程序 。 指示计算机如何去解决问题或完成任务的一组可执行的指令。,用于书写计算机程序的语言称为程序设计语言。 如vb、c、c+、pascal等。 机器语言是一串由“0”和“1”构成的二进制代码。 汇编语言实际是一种符号化的机器语言，它采用英文助记符代替机器指令，比机器语言容易识别和记忆，从而提高了程序的可读性。,什么是程序设计语言,什么是软件?,程序、数据连同有关的资料文档称为软件。,高级语言是更接近于自然语言（英语）和数学语言的编程语言

2、，它并不特指某一种语言，也不依赖于特定的计算机系统，因而更容易掌握和使用，通用性也更好。 比较流行的高级语言有BASIC、C/C+、FORTRAN、PASCAL、COBOL、JAVA等。,系统软件 是在计算机应用中，为了实现系统功能、充分利用资源、提高使用效率、便于使用而设计的与计算机系统资源有关的软件。 操作系统是重要的系统软件。 应用软件 是为用户应用目的而开发的软件。,程序设计语言从机器语言到高级语言的抽象，带来的主要好处是： 1.高级语言接近算法语言，易学、易掌握，一般工程技术人员只要较短时间的培训就可以胜任程序员的工作 。 2.高级语言为程序员提供了结构化程序设计的环境和工具，使得设

3、计出来的程序可读性好，可维护性强，可靠性高 。 3.高级语言远离机器语言，与具体的计算机硬件关系不大，因而所写出来的程序可移植性好，重用率高 。 4.由于把繁杂琐碎的事务交给了编译程序去做，所以自动化程度高，开发周期短，且程序员得到解脱，可以集中时间和精力去从事对于他们来说更为重要的创造性劳动，以提高程序的质量。,一、 单项选择题 1.利用计算机解决问题的过程中，“找出已知和未知，明确它们之间的关系，列出数学表达式”属于以下哪一个步骤（ ）。 A.设计算法 B.分析问题C.编写程序D.调试运行程序,B,阅读教材27页，思考下列问题,2.要进行元旦晚会比赛，学校请你设计一个能够对元旦晚会节目分数

4、自动排序的软件，你接到任务后，准备开始设计此软件，比较好的方法和步骤是？（ ）。 A.设计算法，编写程序，提出问题，调试程序B.分析问题，编写程序，设计算法，调试程序C.分析问题，设计算法，编写程序，调试程序D.设计算法，提出问题，编写程序，调试程序,C,3.程序编好以后，计算机无法检查出来的错误是？（ ）。 A. 编译错误 B. 执行错误 C. 逻辑错误 D. 语法错误,C,一、人解决问题的一般过程,二、用计算机解决问题的一般过程,第一步：需求分析。 （确定计算机要“做什么”）,求一元二次方程x2+3x+2=0的两个实数根。,第二步：设计算法。 （确定计算机要“如何做”）,方程的系数是常量，

5、分别用a，b，c表示，可运用数学上现成的求根公式求方程的根。 先求出d=b2-4ac；（求根公式中需用开方运算的那部分） 再用求根公式算出x1，x2的值。(x1，x2 = ? ) 输出x1，x2.,第三步：编写程序。 （翻译将算法编写成计算机程序）,Pascal程序: program Ex16； Const a=1； 常量说明 b=3； c=2； a，b，c表示方程系数 Var d : integer； d为整型变量 X1，X2: Real； X1，X2为实型变量 Begin d:=b*b-4*a*c； x1:=(-b+sqrt(d)/(2*a)； 求方程的根 x2:=(-b-sqrt(d)/

6、(2*a)； Writeln(X1=，X1，:6，X2=，X2)；输出结果 Readln 等待输入一个回车键 End. 本程序中的a，b，c均为常量；变量d是整数类型，而变量x1，x2则是实数类型，因为运算式中的Sqrt(d)开平方运算和(/)除法运算使结果为实数。Sqrt( ) 是开平方函数，是Pascal系统的一个标准函数。,第四步：调试与维护。 （运行程序，验证结果）,总结：计算机解决问题流程图,第二节 算法描述与设计,实例：“打电话” 的过程。,拿 起 听 筒,拨 号,打不通,通了,把听筒放下,通话,结束,把听筒放下,等会儿再拨,无人接听,把听筒放下,等会儿再拨,什么是算法?,算法是解

7、决问题的方法和步骤。通俗点说，就是计算机解题的过程。在这个过程中，无论是形成解题思路还是编写程序，都是在实施某种算法。前者是推理实现的算法，后者是操作实现的算法。,著名的计算机科学家尼克劳斯沃思指出：算法是程序设计的“灵魂”。 算法+数据结构=程序,算法独立于任何具体的程序设计语言，一个算法可以用多种程序设计语言来实现。,算法的特征:,算法要有一个清晰的起始步，表示处理问题的起点，且每一个步骤只能有一个确定的后继步骤(1算法的确定性)，从而组成一个步骤的有限序列(2算法的有穷性)；要有一个终止步(序列的终止)表示问题得到解决或不能得到解决；每条规则必须是确定的、可行的(3算法的可行性)、不能存

8、在二义性。算法总是对数据进行加工处理，因此，算法的执行过程中通常要有数据4输入( 0个或多个)和数据5输出（至少一个）的步骤。,描述算法的方法,1、自然语言：即用人们日常使用的语言和数学语言描述的算法。 2、流程图：即用一组标准的图形符号来描述算法。 3 、伪代码：伪代码是一种非正式代码，常用自然语言、数学语言和符号来描述算法的操作步骤。,1、用自然语言描述算法,用自然语言描述算法，就是把算法的各个步骤，依次用人们所熟悉的日常会话的语言表示出来。 例：求出两个数的和。 计算机处理的具体步骤为： 输入两个加数num1、num2； 将两数相加并将求出的和赋给某一个变量sum; 显示运算结果sum。

9、,2、用流程图描述算法,用流程图描述算法，就是用含义确切的图形符号描述算法。,例：求出两个数的和。,实例分析 韩信点兵算法:,从1开始,取出一个自然数判断它被3、5、7整除后的余数是否为2、3、2，如果是，则这个数即是所求的数，求解结束。否则，用下一个数再试，直到找到这个数为止。(假设人数N100),相传我国汉代有位大将军叫韩信，他在点兵时让士兵分别从13、15、17报数，然后报告各次的余数，这样，就知道总共有多少士兵。然后韩信就凭这些数，可以求得这队士兵的总人数。,自然语言描述,1、将N的初始值赋为1 2、如果N100并且N被3、5、7整除后余数为2、 3、2，则输出N的值，转入第4步 3、

10、将N的值加1,转到第2步 4、结束程序,流程图描述,用伪代码描述算法,For I=1 to N if n能被3、5、7整除余数为2、3、2 then 输出n exit for end if Next I,（1）表示条件判断：If条件 Then 执行语句一Else 执行语句二End If,（2）表示循环处理：Do While 条件 循环处理语句Loop,完整的源程序,Private Sub Command1_Click() 算法:使用穷举法确立一个范围1,100然后从自然数1开始尝试,找到满足条件的数即输出 Dim i As Integer For i = 1 To 100 If i Mod 3

11、 = 2 And i Mod 5 = 3 And i Mod 7 = 2 Then MsgBox 答案是: & i End If Next End Sub,例:判断一个四位数的年份是否为闰年。 算法分析： 我们知道，如果2月是28天，则这一年是平年；如果是29天，则这一年是闰年。判断闰年的条件是：如果该年份能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除，则该年为闰年。,算法描述（伪代码）： 输入年份y IF y能被4整除 THEN IF y 不能被100整除 THEN 输出“是闰年” ELSE IF y 能被400整除 THEN 输出“是闰年” ELSE 输出“不是闰年” END IF EN

12、D IF ELSE 输出“不是闰年” END IF,课堂练习： 分别用自然语言和流程图描述求解 1、所有水仙花数的问题。水仙花数是指一个三位数，它的各位数的立方和正好等于该数本身。如153=13+53+33。,水仙花数自然语言描述,1、将N的初始值赋为100 2、如果N的个位数的三次方加上N的十位数的三次方再加上N的百位数的三次方等于N,输出N值,否则转入第3步 3、如果N=999,将N的值加1，转到第2步,否则转入第4步 4、输出运算结果，结束程序,水仙花数流程图描述,开始,N=N+1,结束,N,Y,N的个位数的三次方 +N的十位数的三次方+N的百 位数的三次方=N ?,N=100,输出N值

13、,N=999,Y,N,用伪代码描述水仙花数算法,For N=100 to 999 if N的个位数的三次方+N的十位数的三次方+N的百位数的三次方=N then 输出n end if next1,Private Sub Command1_Click() Dim i As Integer For i = 100 To 999 If Int(i / 100) 3 + (Int(i / 10) Mod 10) 3 + (i Mod 10) 3 = i Then Print (i) End If Next End Sub,水仙花数源程序,1.3初始身手，体验编程,VB界面的初步了解,1.主窗口 应用程

14、序窗口,由标题栏、菜单栏和工具栏组成 2.窗体(Form)窗口（编辑器） 设计VB程序的 界面 3.代码(Code)窗口 编辑窗体、标准模块中的代码 4.属性(Properties)窗口 所有窗体或控件的属性设置 5.工程资源管理器(Project Expror)窗口 保存一个应用程序所有的文件 6. 工具箱(toolbox)窗口 显示各种控件的制作工具,供用户在窗体上设计,1.3.1小时钟程序编写尝试,Private Sub Form_Activate() Me.BackColor = RGB(0, 78, 152) Me.Move Screen.Width - Me.Width, 0 En

15、d Sub Private Sub lblShow_Click() tmrClock.Enabled = Not tmrClock.Enabled End Sub Private Sub lblShow_Dblclick() End End Sub Private Sub tmrClick_Timer() lblShow.Caption = Time() End Sub,VB中不区分大小写,但在编程的时候要养成好的习惯,变量大写或首字母大写.方便以后查错,1.3.2 认识程序设计语言,算法、程序设计与程序设计语言之间的关系,算法提出问题：什么是算法？算法有哪些特征？程序设计寻求解决问题的方法，并将其实现 步骤写成计算机可执行的程序的过程。程序设计语言泛指一切用于书写计算机程序的语言。算法是程序设计的前提，它包含方法和步骤；程序是实现算法中的思想的过程；程序设计语言把算法转化为计算机认识的语言。,认识程序设计语言,1、发展过程机器语言：由一串“0”和“1”构成二进制代码。汇编语言：是一种符号化（英文助记符）的机器语言。高级语言：如Basic、C/C+、Fortran、Pascal、Cobol、Java等。,低级语言：机器语言、汇编语言。,高级语言：BASIC语言、FORTRAN语言、C语言。,分类,2、分类（按转换方式不同分类）,3