《程序設計概述》PPT課件.ppt

C語言程序設計教師 肖琳Email x201 tel一 課程的任務與目標 1 掌握C語言的數據類型 控制結構 常用算法 編程技術及模塊化的程序設計思想 2 熟悉C語言程序的編輯 編譯 調試 運行的方法 3 在掌握C語言程序設計基本方法的同時 著重通過程序設計實踐培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力 提高計算機專業(yè)素養(yǎng) 4 使學生具備計算機二級 C 考試所要求的水平和能力 5 為后續(xù)單片機 數控等課程打下良好的基礎 二 教材選用 1 教科書 C語言程序設計教程 葉東毅主編 廈門大學出版社學習指導 葉東毅主編 廈門大學出版社2 參考書 1 C程序設計題解與上機指導 譚浩強著 北京 清華大學出版社 2 C語言程序設計與應用教程 嚴桂蘭主編 廈門大學出版社 3 C程序設計 第二版 譚浩強著 北京 清華大學出版社 第1章程序設計概述 1 1程序設計基礎1 2算法及其表示1 3結構化程序設計方法 本章學習目標 l計算機語言按其發(fā)展過程一般分為 機器語言 匯編語言和高級語言 非過程化的高級語言 面向對象的程序設計語言l算法的概念 特性及描述l結構化程序設計的概念及設計步驟 1 1程序設計基礎 1 1 1程序設計語言1 1 2常用編程語言及適用范圍 1 1 1程序設計語言 1 機器語言機器語言是最底層 最早產生和使用的計算機語言 用機器語言編寫的程序 計算機硬件可以直接識別 機器語言程序都是由二進制0和1組成的系列 程序編寫起來非常繁瑣 可以用 難學 難記 難寫 難檢查 難調試 來概括 尤其是用機器語言編寫的程序完全依賴于機器 所以程序的可移植性差 由于用機器語言編寫的程序直接針對計算機硬件 因此它的執(zhí)行效率比較高 能充分發(fā)揮出計算機的速度性能 這也是機器語言的優(yōu)點 2 匯編語言 為了克服機器語言的缺點 人們對機器語言進行了改進 用一些容易記憶和辨別的有意義的符號代替機器指令 如 用指令助記符來代替機器語言指令代碼中的操作碼 用地址符號來代替地址碼 用這樣一些符號代替機器指令所產生的語言就稱為匯編語言 也稱為符號語言 如計算表達式 9 8的值 用匯編語言實現 在該匯編語言程序中 以MOV MOVE的縮寫 代表 數據傳送 ADD代表 加 HLT HALT的縮寫 代表 停止 等 這些符號含義明確 容易記憶 所以又稱為助記符 這些助記符編寫的程序 可讀性好 容易查錯 修改方便 但計算機硬件不能直接識別 必須由一種專門的翻譯程序將匯編語言程序翻譯成機器語言程序后 計算機才能識別并執(zhí)行 這種翻譯的過程稱為 匯編 負責翻譯的程序稱為匯編程序 翻譯出的程序稱為目標程序 而翻譯前的程序稱為源程序 如下圖 3 高級語言 20世紀50年代中期開始逐步發(fā)展出面向問題的程序設計語言 稱為高級語言 1954年出現了第一種高級語言 FORTRAN 40多年來 有幾百種高級語言出現 使用較普遍的有FORTRAN ALGOL COBOL BASIC LISP SNOBOL PL 1 Pascal C PROLOG Ada C VC VB Delphi JAVA等 用高級語言編寫的程序 計算機也不能直接執(zhí)行 也需要一種工具將它翻譯為機器語言程序 這種工具就是高級語言的編譯系統(tǒng) 一般地將高級語言程序翻譯為意義等價的機器語言程序的方法有編譯方式和解釋方式兩類 1 編譯方式 2 解釋方式 4 非過程化的高級語言 面向過程的高級語言 用這種語言解決問題時 人們首先要理解問題要求我們 做什么 然后去構造 怎么做 的解題過程 程序設計者要詳細地規(guī)定計算機操作的每一個細節(jié) 非過程化的高級語言 只需告訴計算機 做什么 而無需去構造 怎么做 的過程 如各種數據庫語言SQL dBASE FoxBASE FoxPro等均屬此類語言 5 面向對象的程序設計語言 VisualBasic VisualC VisualFoxpro Delphi Java等面向對象的程序設計語言 1 2算法概述 1 2 1算法的概念1 2 2算法的表示1 2 3算法的特點 1 2 1算法 1 算法 為解決一個問題而采取的方法和步驟 數據結構 算法 程序 沃思 NikiklausWirth 數據結構主要是數據的類型和數據的組織形式 即對程序中數據的描述 算法是對程序中操作的描述 即操作步驟 處理一個問題 可以有不同的算法 如求 到100之間的所有偶數和 要保證算法的正確 還要考慮算法的質量和效率 1 2 2算法的表示 常用的描述算法的方法有 自然語言 傳統(tǒng)流程圖 N S結構流程圖 偽代碼 PAD圖等 這里主要介紹前面三種 1 用自然語言表示算法 自然語言就是人們日常使用的語言 可以是漢語 英語或其他語言 用自然語言描述算法具有通俗易懂的優(yōu)點 但缺點也比較多 1 比較繁瑣 2 容易出現 歧義性 3 用自然語言容易描述順序執(zhí)行的步驟 例1 1將兩個變量x和y的值互換用自然語言描述如下 步驟1將x值存入中間變量z中 x z步驟2將y值存入變量x中 y x步驟3將中間變量z的值存入y中 z y 2 用傳統(tǒng)流程圖表示算法 傳統(tǒng)流程圖是用一些圖框表示各種操作 用圖形表示算法 直觀形象 易于理解 美國國家標準化協(xié)會ANSI AmericanNationalStandardInstitute 規(guī)定了一些常用的流程圖符號 起止框 輸入輸出框 判斷框 處理框 流程線 連接點 注釋框 圖1 2常用流程圖符號 4 用N S流程圖表示三種基本結構 I Nassi和B Shneiderman提出了一種新的流程圖形式 在這種流程圖中 完全去掉了帶箭頭的流程線 N S流程圖 順序結構 選擇結構 循環(huán)結構 1 3結構化程序設計方法 1 3 1結構化程序基本控制結構1 3 2程序設計的原則和步驟 三種基本結構 Bohra和Jacopini提出了組成結構化程序的三種基本結構單元 它們是 順序結構 選擇結構和循環(huán)結構 順序結構 選擇結構 循環(huán)結構 結構化程序設計方法 結構化程序設計強調程序設計風格和程序結構的規(guī)范化 提倡清晰的結構 怎樣才能得到一個結構化的程序呢 具體說 采取以下方法可以保證得到結構化的程序 1 自頂向下 2 逐步細化 3 模塊化設計 4 結構化編碼 1 3 程序設計的步驟 一般來說 程序設計的過程可以分為以下幾個步驟 1 分析問題 即分析任務的要求 要給出什么結果 提供什么資源 有無解決的可能 2 建立數學模型 即用數學語言描述它 3 選擇計算方法 即選擇用計算機求解該數學模型的近似方法 4 算法設計 即制定出計算機運算的全部步驟 5 編寫程序 即選擇一種計算機語言 根據前一步的算法編寫程序 6 運行 調試程序 即上機運行程序 用各種不同的數據