編制計算機程序解決問題課件

4.1編制計算機程序解決問題

第四章信息的加工與表達4.1編制計算機程序解決問題第四章信息的加工與表達閩侯一中林忠交流討論？什么是計算機程序？生活中有哪些包含了計算機程序？

生活中包含計算機程序的例子非常多，比如學校的作息鐘就是用程序控制的，包括控制播放眼保操、音樂、課間操，各類軟件，等等。某位同學的日記片段：《我的早晨》

清晨六點，伴隨著準時而優(yōu)美的起床鈴聲，我邁出宿舍，走進了一樓餐廳。餐廳里人很多，沒有辦法，我只買了兩個饅頭作為我的早餐罷了。隨著我的餐卡在打卡機上輕輕掠過，一元便不翼而飛了。當我走到超市的時候，突然感覺只吃包子是不是太單調(diào)了，于是在超市里拿了一包早餐奶，但付錢的時候卻發(fā)現(xiàn)超市的收銀機壞掉了，沒奈何，我只得忍痛把剛拿到手的早餐奶又放了回去，真郁悶！

你能在這個生活片段中，找出幾處計算機程序為我們生活服務的痕跡來呢？

交流討論？什么是計算機程序？生活中包含2

在印度，有這么一個古老的傳說：在世界中心貝拿勒斯（在印度北部）的圣廟里，一塊黃銅板上插著三根寶石針。印度教的主神在創(chuàng)造世界的時候，在其中一根針上從下到上穿好了由大到小的６４片金片，這就是所謂的漢諾塔。不論白天黑夜，總有一個僧侶在按照下面的法則移動這些金片。一次只移動一片，不管在哪根針上，小片必在大片上面。當所有的金片都從穿好的那根針上移到另外一根針上時，世界就將在一聲霹靂中消滅，梵塔、廟宇和眾生都將同歸于盡。

漢諾塔問題在印度，有這么一個古老的傳說：在世界中3漢諾塔游戲游戲規(guī)則：1、全班分成4個小組，第一組和第三組，假設(shè)A上有四個盤子，大的在下，小的在上（如圖）。想把這4個盤子從A座移到B座，但每次只能允許移動一個盤子，并且在移動過程中，3個座上的盤子始終保持大盤在下，小盤在上。在移動過程中可以利用C座。第二組和第四組，假設(shè)A上有五個盤子，按照要求從A移動B需要多少步呢？

2、看看誰在最短時間寫出移動步驟！漢諾塔游戲游戲規(guī)則：4

不管這個傳說的可信度有多大，如果考慮一下把６４片金片，由一根針上移到另一根針上，并且始終保持上小下大的順序。這需要多少次移動呢?

漢諾塔問題根據(jù)上面的游戲，假設(shè)A上面有n個盤子，運用數(shù)學中的遞歸的方法。當n=1時，f(1)=1;當n=2時，f(2)=3;當n=3時，f(3)=7;當n=4時，f(4)=15;……….不難可以推出f(n)=2^n-1。

n=64時，

f(64)=2^64-1=18446744073709551615

假如每秒鐘一次，共需多長時間呢？一年大約有31536926秒，計算表明移完這些金片需要５８００多億年，比地球壽命還要長，事實上，世界、梵塔、廟宇和眾生都已經(jīng)灰飛煙滅。不管這個傳說的可信度有多大，如果考慮一下把６４片5程序體驗示范：運行漢諾塔程序，移動盤子，

用計算機可以快速地解決一些人力所無法的問題，這是計算機的優(yōu)勢。在學習編制計算機程序解決問題之前，我們先來進一步認識一下計算機和程序。程序體驗用計算機可以快速地解決一些人力所無法的64.1.1認識計算機與程序1、計算機工作原理數(shù)據(jù)程序輸入設(shè)備輸出設(shè)備存儲器內(nèi)存外存計算機各部件配合工作（馮諾伊曼：存儲程序控制原理）結(jié)果中央處理器簡單地說就是：輸入處理輸出4.1.1認識計算機與程序1、計算機工作原理數(shù)據(jù)程序輸入設(shè)74.1.1認識計算機與程序2、計算機的自動化處理過程

計算機是如何實現(xiàn)信息的自動處理呢？首先,將我們要完成的任務通過一系列的指令去描述,這一指令組稱為程序。然后,將完成任務所需的數(shù)據(jù)和程序輸入到計算機,再由計算機根據(jù)程序中的指令自動對數(shù)據(jù)進行處理,得出結(jié)果。

程序：可以看作是讓計算機實現(xiàn)某一功能的一系列計算機能夠識別的語句。3、程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言：是人們與計算機打交道的橋梁，通過它告訴計算機執(zhí)行一系列操作，實現(xiàn)某種功能。人與人的交流通過人的自然語言人與計算機交流通過人設(shè)計的計算機語言4.1.1認識計算機與程序2、計算機的自動化處理過程人與人8認識計算機編程語言第一代：機器語言。完全由二進制的“0”，“1”組成的一些數(shù)字信息，只有計算機專業(yè)人員才能掌握它的編寫規(guī)則，但計算機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算機無法直接讀懂，必須翻譯成計算機語言。雖然比機器語言容易掌握，仍需要大量的計算機知識；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，也需要翻譯為機器語言。常用的高級語言如：visualBASIC（簡稱VB），C，F(xiàn)ORTRAN，LISP，PROLOG，PASCAL，COBOLetc.問題：人和計算機如何交流呢？認識計算機編程語言第一代：機器語言。完全由二進制的“0”，“94.1.1認識計算機與程序4、計算機程序的編寫與執(zhí)行計算機高級語言程序計算機機器語言程序人計算機編寫編譯程序執(zhí)行計算機語言系統(tǒng)4.1.1認識計算機與程序4、計算機程序的編寫與執(zhí)行計算機100100010001011010101011000010001000101101010111101001000100110110101010101101010111Movax,8Movbx,10Addax,bxY=8X=Y+104.1.1認識計算機與程序指令序列的集合程序高級語言匯編語言機器語言0100010001011010101011000M11剖析編制計算機程序解決問題的過程分析問題設(shè)計算法編寫程序調(diào)試程序檢測結(jié)果修改1、編制計算機程序解決問題的基本過程剖析編制計算機程序解決問題的過程分析問題設(shè)計算法編寫程序調(diào)試12剖析編制計算機程序解決問題的過程案例----韓信點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。韓信點兵，多多益善，不僅如此，還能經(jīng)常以少勝多，以弱勝強。在與楚軍決戰(zhàn)時韓信指揮諸侯聯(lián)軍，在垓下十面埋伏，擊敗楚軍，楚霸王項羽因此自殺?！跋鄠鳚h高祖劉邦問大將軍韓信統(tǒng)御兵士多少，韓信答說，每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人……。劉邦茫然而不知其數(shù)。你能說出有多少士兵呢？”“韓信點兵”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)。“韓信點兵”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)。剖析編制計算機程序解決問題的過程案例----韓信點兵13剖析編制計算機程序解決問題的過程合作探究：