第四章程序设计基础(理工).pptx

计算机基础教程;程序与程序设计语言 算法 程序设计过程 程序设计思想 常用程序设计语言(自学) ;基本要求 掌握什么是程序和程序设计； 掌握程序设计的过程； 了解常见程序设计语言的特点； 掌握算法的概念、特性及表示方法； 掌握结构化程序设计的方法； 了解面向对象程序设计的概念。 重点 算法的概念、特性及表示方法。 结构化程序设计的方法。;4.1 程序与程序设计;程序与程序设计;程序设计 是根据计算机要完成的任务，提出需求，设计数据结构和算法，编制程序和调试程序，使计算机程序能够正确完成所设定的任务。 简单地讲，程序设计是设计和编写程序的过程。 程序设计实际上是安排计算机按人们的意志去工作，程序设计是一个过程，这个过程主要包括：;如何描述程序 程序=算法+数据结构 程序=语言工具环境+算法+程序设计方法+数据结构 计算机程序主要特点 目的性：程序有明确的目的，能完成赋予它的功能。 分步性：程序由一系列计算机可执行的步骤组成。 有序性：程序的执行步骤是有序的，不可随意改变程序步骤的执行顺序。 有限性：程序是有限的指令序列，程序所包含的步骤是有限的。 操作性：有意义的程序总是对某些对象进行操作，使其改变状态，完成其功能。;程序设计语言;机器语言 每一条语句是一条二进制形式的指令代码。 其指令格式如图： 特点是难学、难记、难写，难修改、难调试 ，但执行速度快，占空间小。;汇编语言： 用一些容易记忆和辨别的有意义的符号即“助词符”代替机器指令的语言叫汇编语言。 需要由汇编语言系统将程序汇编（翻译）成机器语言，才能执行。 是一种面向机器的语言，但比机器语言易读、易改，执行速度与机器语言相仿。;高级语言 一种与机器指令系统无关，独立于机器的程序设计语言。 使用的符号非常接近人类的自然语言与数学语言，表达形式接近于被描述的问题。程序的算法也接近于对问题的求解过程。 便于书写、易于掌握，可移植性强。;高级语言的分类： 面向过程的语言：用计算机能够理解的逻辑来描述需要解决的问题和解决问题的具体方法和步骤。即写程序时，不仅要说明做什么，还要非常详细地告诉计算机如何做。如高级语言C、QB等。 面向问题的语言：也称非过程化语言。它摆脱了计算机的内部逻辑，不关心问题的求解算法和求解过程，只需指出问题是要计算机做什么，数据的输入和输出形式，就能得到所需结果。如数据库查询语言SQL。 面向对象的语言：将客观事物看成是具有属性和行为的对象，通过抽象找出同一类对象的共同属性和行为，形成类。通过类的继承与多态可以很方便地实现代码重用，提高程序的复用能力和程序开发效率。如VB、VFP、VC、Java等。;语言处理程序;汇编程序： 是将汇编语言编制的程序（称为源程序）翻译成机器语言程序（称为目标程序）的工具。 其工作过程如图示：;高级语言处理程序——翻译程序 是将高级语言编写的源程序翻译成目标程序的工具。 两种工作方式： 解释方式：工作由“解释程序”来完成。解释程序对源程序进行逐句分析，若没有错误，将该语句翻译成一条或多条机器语言指令，然后立即执行这些指令；若当它解释时发现错误，会立即停止，报错并提醒用户更正代码。也就是说，解释程序对源程序逐条地解释执行，不产生目标代码。程序执行时，解释程序和源程序一起参加运行。工作过程如图所示。;编译方式：翻译工作由“编译程序”来完成。这种方式如同“笔译”，在纸上记录翻译后的结果。编译程序对整个源程序经过编译处理后，产生一个与源程序等价的目标程序，但目标程序还不能立即装入机器执行，因为还没有连接成一个整体。在目标程序中还可能要调用一些其他语言编写的程序和标准程序库中的标准子程序，所有这些程序通过连接程序将目标程序和有关的程序库组合成一个完整的可执行程序，如图所示。;程序设计语言的支持环境;程序设计语言的基本成分与语法;表达式 变量和常量： 运算符：算术、字符、关系、逻辑。 函数：数学、字符串、日期、转换等函数。 赋值语句：=;数据输入和输出 程序的框架一般是“输入/处理/输出”，即输入计算的原始数据，通过计算，将结果输出。 程序的输入／输出分为两大类： 一类是程序之间以文件形式传送数据 一类是人—机交互 在不同的程序设计语言中用不同的语句或函数来实现。 如C语言的数据输入和输出: printf(“%d”,x); C语言的数据输出 scanf(“%d”,x); C语言的数据输入 ;基本控制结构 顺序结构:程序的执行是按照语句出现的先后顺序依次执行。 选择结构:指根据条件判断,决定程序的执行顺序。 循环结构:是指重复执行某个操作。 ;4.2 算 法;算法概述;有穷性：算法在执行有穷个计算步骤后必须终止。 确定性：算法中的操作，要含义确切、无二义性。 有效性：算法中的每一个步骤都必须是可执行的，