解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言-滬科版高中信息技術(shù)必修一

解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題——認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言項目六【2019滬科教版高中信息技術(shù)：必修一數(shù)據(jù)與計算】項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言學(xué)習(xí)目標(biāo)Learningobjectives了解程序及程序設(shè)計語言的產(chǎn)生與發(fā)展歷史。掌握程序設(shè)計的一般過程，了解Python語言的使用環(huán)境和語法特征。掌握程序的基本控制結(jié)構(gòu)，能使用Python語言編寫簡單程序。思考：如何將華氏溫標(biāo)轉(zhuǎn)換成攝氏溫標(biāo)？完成本項目學(xué)習(xí)，須回答以下問題：1、什么是程序？什么是程序設(shè)計語言？2、程序設(shè)計的一般過程是怎么樣的？3、程序的基本控制結(jié)構(gòu)有哪幾種？4、程序設(shè)計語言的產(chǎn)生與發(fā)展歷史是怎么樣的？項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言01PART程序及其特征程序的概念及其程序的特征程序核心概念：程序?qū)嶋H上是一組操作指令或語句序列，是計算機執(zhí)行算法的一系列操作步驟。計算機是通過運行該組指令完成預(yù)期任務(wù)的。項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言程序的特征1、解決問題的算法的每一個步驟對應(yīng)程序中的一個或多個語句，每個語句實現(xiàn)一個或多個操作。2、在程序中被實行操作的對象稱為數(shù)據(jù)，不同類型的數(shù)據(jù)有不同的屬性、取值范圍和運算方法。3、除了遇到特殊的程序轉(zhuǎn)向控制語句之外，程序都是從第一條語句開始順序執(zhí)行。02PART程序設(shè)計語言的產(chǎn)生和發(fā)展程序設(shè)計語言的發(fā)展歷史程序設(shè)計語言：人們編制程序所使用的計算機語言。項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言機器語言(machinelanguage)

計算機主要由電子元器件組成的電路構(gòu)成。由于電子元器件的特性，計算機只能識別二進(jìn)制的代碼。早期的程序設(shè)計語言就是由二進(jìn)制代碼指令組表示的，稱為機器語言(machinelanguage)。用機器語言編寫的程序(5+12)指令序號機器指令指令說明指令功能11011000000000101操作碼：表示數(shù)據(jù)傳輸功能。左操作數(shù)(4位)表示0號寄存器，右操作數(shù)(4位)是5。把加數(shù)5送到0號寄存器中。20000010000001100操作碼：表示加法功能.左操作數(shù)表示0號寄存器，右操作數(shù)是12。把0號寄存器中的內(nèi)容與另一數(shù)相加，結(jié)果存在0號寄存器中(即完成5+12的運算)。311110100停止功能停止操作項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言匯編語言

(assemblylanguag)

用機器語言編寫程序，對大多數(shù)使用者來說非常難。20世紀(jì)50年代中期，程序開發(fā)人員開始采用一種類似英語縮略詞并帶有助記符號的語言，替代復(fù)雜的二進(jìn)制代碼指令和操作數(shù)來編寫程序，這就是匯編語言(assemblylanguag)。指令序號匯編語言指令指令功能1MOVAl,5把加數(shù)5送到累加器AL中2ADDAL,12把累加器AL中的內(nèi)容與另一數(shù)相加，結(jié)果存在累加器AL中(即完成5+12的運算)3HLT停止操作項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言機器指令匯編程序（匯編器）程序員計算機匯編過程匯編指令項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言高級語言

(assemblylanguag)

匯編語言仍然是與計算機相關(guān)的語言，特定的計算機指集對應(yīng)特定的匯編語言。使用匯編語言編寫的程序不可移植。20世紀(jì)60年代中期，接近于人類自然語言的高級語言(high-levellanguage)問世。用高級語言編寫的程序更加簡潔易懂?！そ忉岊悾簣?zhí)行方式類似于日常生活中的“同聲翻譯”，應(yīng)用程序源代碼由相應(yīng)語言的解釋器“翻譯”成高目標(biāo)代碼（機器語言），邊“翻譯”邊執(zhí)行。應(yīng)用程序不能脫離其解釋器。這類語言有Python、BASIC、java、php等?！ぞ幾g類：編譯是指在源程序執(zhí)行之前，就將程序源代碼通過編譯器一次慈寧宮地翻譯成目標(biāo)代碼文件。目標(biāo)程序可以脫離語言環(huán)境，獨立執(zhí)行。這類語言有C,C++,PASCAL，DELPHI，C#等。項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言程序源代碼目標(biāo)代碼目標(biāo)代碼文件（機器指令）編譯器程序員計算機編譯執(zhí)行過程項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言機器語言是特定計算機使用的語言，它能夠直接操控硬件，運行速度快，占用內(nèi)存少。計算機可以執(zhí)行的就是使用機器語言編寫的程序。03PART程序設(shè)計及其一般過程分析問題

設(shè)計算法

編寫程序

運行調(diào)試分析問題確定解決問題的方法描述數(shù)據(jù)程序設(shè)計一般過程設(shè)計算法選擇描述算法的方法設(shè)計算法編寫程序選擇程序設(shè)計語言編寫程序運行調(diào)試修改語法錯誤運行程序發(fā)現(xiàn)錯誤并修改項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言程序設(shè)計的基本流程04PART程序設(shè)計語言的功能算法、算法的特征、流程圖及算法的基本控制結(jié)構(gòu)程序設(shè)計語言的功能項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)函數(shù)模塊系統(tǒng)函數(shù)用戶自定義函數(shù)語句級控制單位級控制流程控制數(shù)據(jù)對象和類型常量和變量數(shù)據(jù)表達(dá)程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言的功能程序設(shè)計語言是人與計算機交流的語言，人需要使用程序設(shè)計語言告訴計算機需要處理的數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的路程，所以程序設(shè)計語言必須具有數(shù)據(jù)表達(dá)和流程控制的能力。項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言#include<stdio.h>intmain(){floatf,c;printf(“請輸入一個華氏溫度：“）；scanf(%f”,&f);c=5*(f-32)/9;print(“攝氏溫度：%地”，c);return0;}f=float(input(“請輸入一個華氏溫度：“）)C=5*(f-32)/9print(“攝氏溫度：”，c)Python程序C程序華氏溫度和攝氏溫度的換算公式：攝氏溫度=5X（華氏溫度-32）÷9數(shù)據(jù)對象和類型項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言基本數(shù)據(jù)類型整型int浮點型float布爾類型bool復(fù)數(shù)類型complex組合數(shù)據(jù)類型字符串str元組tuple列表list集合類型set字典類型dict程序設(shè)計語言首先要將紛繁的數(shù)據(jù)對象抽象為若干種數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)類型定義了該類型數(shù)據(jù)的屬性和范圍是什么，可以通過該類型對象做什么操作或運算。程序是由語句構(gòu)成的。

Python語言使用回車來表示一條語句的結(jié)束。程序中出現(xiàn)的c和f是變量，c表示攝氏溫度，f表示華氏溫度。常量是直接給定的，在程序中不可以改變的數(shù)值。變量描述的是存儲空間的概念，用于引用在程序中可能會變化的數(shù)值。變量的命名規(guī)則：由大小寫英文字母、數(shù)字或下劃線組成，以英文字母或下劃線為首字符，長度任意，大小寫敏感，但不能與Python的關(guān)鍵字同名。常量和變量項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言公式由算術(shù)表達(dá)式構(gòu)成，其中包含常量、變量、運算符等要素。公式中的“*”“-”“+”是算術(shù)運算符，注意它們與數(shù)學(xué)中的符號在書寫上的差異?！?”表示賦值運算，在Python語言中表示將“=”右邊的數(shù)據(jù)對象綁定到其左邊的變量，根據(jù)數(shù)據(jù)對象的類型確定變量的類型。程序基本控制結(jié)構(gòu)■順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)是最為簡單的一種基本結(jié)構(gòu)，就是由上至下，按先后順序依次執(zhí)行?！鲞x擇結(jié)構(gòu)也可以稱為分支結(jié)構(gòu)，是根據(jù)給定的條件進(jìn)行判斷而做出選擇的一種結(jié)構(gòu)。AB條件AB項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言■循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)是描述重復(fù)執(zhí)行操作的控制結(jié)構(gòu)，它解決了重復(fù)操作多次或按條件進(jìn)行控制的通用性問題。循環(huán)結(jié)構(gòu)充分利用了計算機運算速度快和自動執(zhí)行的優(yōu)點。典型的結(jié)構(gòu)有當(dāng)循環(huán)和直到循環(huán)。條件A條件A當(dāng)循環(huán)直到循環(huán)否否是是項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言活動6.1Print(“華氏攝氏”)f=100c=5*(f-32)/9print(“%8.0f%10.2f”%(f,c))f=101c=5*(f-32)/9print(“%8.0f%10.2f”%(f,c))f=102c=5*(f-32)/9print(“%8.0f%10.2f”%(f,c))f=103c=5*(f-32)/9print(“%8.0f%10.2f”%(f,c))f=104c=5*(f-32)/9print(“%8.0f%10.2f”%(f,c))f=105c=5*(f-32)/9print(“%8.0f%10.2f”%(f,c))Print(“華氏攝氏”)Forfinrange(100,106):c=5*(f-32)/9print(“%8.0f%10.2f”%(f,c))華氏溫度攝氏溫度10037.7810138.3310238.8910339.4410440.0010540.56對比兩種算法，分析兩種結(jié)構(gòu)程序哪種更簡潔？格式控制串%（值序列）For變量in序列：語句塊Range(start,stop,step)函數(shù)可以產(chǎn)生一個證書序列，從start開始，到小于stop的最大整數(shù)結(jié)束，間隔為step。Step省略值為1.活動6.2L=int(input(“輸入下限=“))h=int(input(“輸入下限=“))Print（”華氏溫度攝氏溫度”）Forfinrange(

,

,

):c=5*(f-32)/9print(“%8.0f%10.2f”%(f,c))輸入下限=0輸入上限=101華氏溫度攝氏溫度0-17.7810-12.2220-6.6730-1.11404.445010.006015.567021.118026.679032.2210037.78項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言010101lh活動6.3L=int(input(“輸入下限=“))h=int(input(“輸入下限=“))Ifl>=h:Print(“輸入的下限應(yīng)該小于上限”)Else:print(“華氏攝氏”)

Forfinrange(l,h);c=5*(f-32)/9print(“%8.0f%10.2f”%(f,c))項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言開始輸入l和hl>=h?輸出“下限應(yīng)該小于上限”打印溫度對應(yīng)表結(jié)束是否人體體溫計的合理范圍是華氏90度到110度。打印供醫(yī)務(wù)人員使用的指定的范圍的華氏攝氏溫度對應(yīng)表。若輸入的上下線超出人體體溫合理范圍，則給予提示。Forfinrange(l,h,10);項目六：解決溫標(biāo)轉(zhuǎn)換問題-認(rèn)識程序和程序設(shè)計語言模塊和函數(shù)當(dāng)要解決的問題比較復(fù)雜時，一種典型的程序設(shè)計方法是將復(fù)雜的程序劃分為若干個功能相對獨立的部分，在分而治之，可以降低程序的設(shè)計難度，提高程序的可讀性和維護性。Python語言的系統(tǒng)函數(shù)由標(biāo)準(zhǔn)庫中的很多模塊提供用戶選擇使用。Python語言提供了函數(shù)來實現(xiàn)這些獨立部分的功能。Python標(biāo)準(zhǔn)庫內(nèi)置模塊非內(nèi)置模塊第三方模塊擴充類庫內(nèi)置函數(shù)（使用頻繁或最基本的操作）如：數(shù)學(xué)函數(shù)（abs,ro