4.1編制計(jì)算機(jī)程序解決問題2010.12.5

4.1 編制計(jì)算機(jī)程序解決問題 什么是計(jì)算機(jī)程序？ 生活中有哪些包含了計(jì)算機(jī)程序？ 生活中包含計(jì)算機(jī)程序的例子非常多，比如學(xué)校的作息鐘就是用程序控制的， LED顯示屏的控制軟件，等等。 輸入設(shè)備： 鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、攝像頭、光筆等。 輸出設(shè)備： 顯示器、打印機(jī)等。 存儲設(shè)備： 有內(nèi)存儲器和外存儲器 軟盤、硬盤、光盤、 U盤、移動硬盤等是外存儲器；內(nèi)存儲器又分為 RAM和 ROM， RAM為隨機(jī)存儲器， ROM是只讀存儲器；內(nèi)存條是 RAM ，ROM指的是主板上的存儲 BIOS的芯片。 計(jì)算機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)信息的自動處理呢？ 首先 ,將我們要完成的任務(wù)通過一系列的指令去描述 ,這一指令組稱為 程序 。然后 ,將完成任務(wù)所需的數(shù)據(jù)和程序 輸入 到計(jì)算機(jī) ,再由計(jì)算機(jī)根據(jù)程序中的指令自動對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 ,得出 結(jié)果。 程序： 可以看作是讓計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)某一功能的一系列計(jì)算機(jī)能夠識別的語句。 數(shù)據(jù)程序 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 存儲器 內(nèi) 存 外 存 計(jì)算機(jī)各部件配合工作 結(jié)果 中央處理器 計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理的過程如下： 簡單地說就是：輸入 處理 輸出 程序設(shè)計(jì)語言：是人們與計(jì)算機(jī)打交道的橋梁，通過它告訴計(jì)算機(jī)執(zhí)行一系列操作，實(shí)現(xiàn)某種功能。 什么是程序設(shè)計(jì)語言 人與人的交流通過人的自然語言 人與計(jì)算機(jī)交流通過人設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)語言 第一代： 機(jī)器語言 。完全由二進(jìn)制的“ 0”，“ 1”組成的一些數(shù)字信息，只有計(jì)算機(jī)專業(yè)人員才能掌握它的編寫規(guī)則，但計(jì)算機(jī)可以非常方便的讀懂； 第二代： 匯編語言 。這種語言增加了一些容易記憶的英文縮寫來表示命令，它編制出來的程序計(jì)算機(jī)無法直接讀懂，必須翻譯成計(jì)算機(jī)語言。雖然比機(jī)器語言容易掌握，仍需要大量的計(jì)算機(jī)知識； 第三代： 高級語言 。高級語言是使用一些簡單的英文單詞 (或縮寫符號 )、號子和數(shù)學(xué)式子來描述命令。這些語言的編程規(guī)則比較接近人的自然思考規(guī)則，所以比較容易被一般人掌握，也需要翻譯為機(jī)器語言。常用的高級語言如： BASIC， C， FORTRAN， LISP，PROLOG， PASCAL， VB， VC， COBOL etc. 關(guān)于計(jì)算機(jī)語言 分析問題 設(shè)計(jì)算法 編寫程序 調(diào)試程序 檢測結(jié)果 編制計(jì)算機(jī)解決問題的過程 案例 -韓信點(diǎn)兵 韓信是我國西漢初著名的軍事家，劉邦得天下，軍事上全依靠他。韓信點(diǎn)兵， 多多 益善，不僅如此，還能經(jīng)常以少勝多，以弱勝強(qiáng)。在與楚軍決戰(zhàn)時(shí)韓信指揮諸侯聯(lián)軍，在垓下十面埋伏，擊敗楚軍，楚霸王項(xiàng)羽因此自殺。 韓信說：“如果每 3個(gè)人編為一隊(duì)，那最后剩下 1個(gè)人；如果每 5個(gè)人編為一隊(duì)，那最后剩下 2個(gè)人；如果每 7個(gè)人編為一隊(duì)，最后剩下 4個(gè)人。請你自己算一下，我有多少士兵？”（假設(shè)士兵總數(shù)不超過 100人） “韓信點(diǎn)兵”問題 1：求整除 3余 1、整除 5余 2、整除 7余 4的最小自然數(shù)。 合作探究： 以小組為單位，利用已學(xué)過的數(shù)學(xué)知識找出題目已知什么求什么、明確已知和未知之間的關(guān)系，寫出求解問題的解題步驟。并填寫 “探究問題記錄表”。 分析問題 (找出已知和未知、列出已知和未知之間的關(guān)系 ) 寫出解題步驟 結(jié)果 分析問題和設(shè)計(jì)算法 分析問題 (找出已知和未知、列出已知和未知之間的關(guān)系 ) 寫出解題步驟 設(shè)所求的數(shù)為 X，則 X應(yīng)滿足： X整除 3余 1 X整除 5余 2 X整除 7余 4 1、令 X為 1 2、如果 X整除 3余 1， X整除 5余 2， X整除 7余 4，這就是題目要求的數(shù)，則記下這個(gè) X 3、令 X為 X+1（為算下一個(gè)作準(zhǔn)備） 4、如果算出，則結(jié)束；否則 跳轉(zhuǎn) 2 5、寫出答案 算法：解決問題的方法與步驟。 每一步都必須是確定的、能行的、不能有二義性。算法是程序設(shè)計(jì)的核心。 窮舉法 窮舉法就是通過把需要解決問題的所有可能情況逐一試驗(yàn)來找出符合條件的解的方法 ，是效率最低的一種算法，優(yōu)點(diǎn)是思路簡單，編程容易。 VB是一種 可視化 程序設(shè)計(jì) 可視化 主要是讓程序設(shè)計(jì)人員利用軟件本身所提供的各種控件，像搭積木式地構(gòu)造應(yīng)用程序的各種界面，然后再編寫少量的代碼就可構(gòu)建應(yīng)用程序。 VB6.0應(yīng)用程序集成開發(fā)環(huán)境 (1) 控件 工具箱 窗體編輯 窗口 工程資源 管理器 屬性 窗口 窗體布局 窗口 工具欄 啟動、中斷、 結(jié)束程序 建立一個(gè) VB應(yīng)用程序一般分為四個(gè)步驟： 建立應(yīng)用程序界面 設(shè)置對象的屬性 編寫應(yīng)用程序的代碼 保存和運(yùn)行程序 設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的 VB應(yīng)用程序 操作步驟如下： 1.啟動 Microsoft Visual Basic 6.0中文版。 2.在 “ 新建工程 ” 窗口中選擇 “ 標(biāo)準(zhǔn) EXE”選項(xiàng)，單擊“ 打開 ” 按鈕。 3.進(jìn)入 VB6.0開發(fā)環(huán)境。 4.單擊工具欄上的 “ 保存 ” 按鈕，彈出 “ 文件另存為 ”對話框，文件按默認(rèn)值 Form1.frm保存。 5.在彈出的 “ 工程另存為 ” 對話框中，工程按默認(rèn)值工程 1.vbp保存。 6.創(chuàng)建工程后， VB會在工程中創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)的窗體。 例：程序的制作 VB程序的運(yùn)行方法 : 使用 “ 啟動 ” 按鈕直接運(yùn)行程序 .該方法只能看到程序的執(zhí)行結(jié)果 ,不能生成可執(zhí)行文件。 將應(yīng)用程序源代碼編譯生成可執(zhí)行文件。 步驟為： 文件 生成 EXE 輸入文件名 確定 編寫程序和調(diào)試運(yùn)行 上機(jī)任務(wù)一： 每位同學(xué)都啟動 Visual Basic程序設(shè)計(jì)環(huán)境，輸入程序代碼，并調(diào)試運(yùn)行。 士兵數(shù)： 67 用 VB編寫設(shè)計(jì)兩數(shù)相加 Private Sub Command1_Click() Text3.Text = Str$(Val(Text1.Text) + Val(Text2.Text) End Sub 兩數(shù)相加的代碼： 拓展 “韓信點(diǎn)兵”問題 2：求整除 3余 1、整除 5余 2、整除 7余 4、整除 13余 6、整除 17余 8的最小自然數(shù)。 上機(jī)任務(wù)二： 分析上述問題并寫出算法， 修改程序，調(diào)試運(yùn)行，檢測結(jié)果。 士兵數(shù)： 18232 交流 以小組為單位，探討人工求解問題和用計(jì)算機(jī)求解問題的異同，并把討論結(jié)果記錄在 “ 關(guān)于求解問題的方式討論記錄 表 ” 中。如下： 求解問題的方式 相同點(diǎn) 不同點(diǎn) 人工求解問題 用計(jì)算機(jī)求解問題 人工解題與計(jì)算機(jī)解題 人工解題過程： 1.理解和分析所面臨的問題； 2.尋找解題的途徑和方法； 3.用筆、紙、計(jì)數(shù)器等工具進(jìn)行計(jì)算； 4.驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果。 計(jì)算機(jī)解題過程： 1. 理解和分析所要求的問題； 2. 尋找解題的途徑和方法； 3. 生成解題算法； 4. 選用一種算法語言根據(jù)算法編寫程序； 5. 通過編輯、編譯、連接產(chǎn)生計(jì)算機(jī)能夠識別的指令序列； 6. 在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行該指令序列 ； 7. 檢測結(jié)果。 人工解題與計(jì)算機(jī)解題的異同點(diǎn) 求解問題的方式 相同點(diǎn) 不同點(diǎn) 人工求解問題 分析問題、設(shè)計(jì)算法、得出結(jié)果、驗(yàn)算結(jié)果等 對題目進(jìn)行解答、運(yùn)算速度慢、不