1、第六講 程序設(shè)計與算法計算機(jī)概論九講1 導(dǎo)引問答題與關(guān)鍵字 程序設(shè)計語言 什么是算法 如何編制計算機(jī)程序 程序設(shè)計方法 程序設(shè)計語言發(fā)展 第六講 程序設(shè)計與算法2導(dǎo)引問答題 1、用高級程序設(shè)計語言編寫的程序稱為_。 A）目標(biāo)程序 B）可執(zhí)行程序 C）源程序 D）偽代碼程序 3導(dǎo)引問答題 2、一臺計算機(jī)可能會有多種多樣的指令，這些指令的集合就是_。 A）指令系統(tǒng) B）指令集合 C）指令群 D）指令包4導(dǎo)引問答題 3、能把匯編語言源程序翻譯成目標(biāo)程序的程序稱為_。A）編譯程序B）解釋程序C）編輯程序D）匯編程序 5導(dǎo)引問答題 4、計算機(jī)無法直接執(zhí)行_。 A）機(jī)器語言 B）高級語言源程序 C）編譯連

2、接后的高級語言 D）匯編后的匯編語言6導(dǎo)引問答題 5、高級語言編寫的程序翻譯成機(jī)器語言程序，采用的兩種翻譯方式是_。 A）編譯和解釋 B）編譯和匯編 C）編譯和鏈接 D）解釋和匯編 7導(dǎo)引問答題 6、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的控制結(jié)構(gòu)不包括_。A）順序結(jié)構(gòu)B）選擇結(jié)構(gòu)C）循環(huán)結(jié)構(gòu)D）跳轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)8導(dǎo)引問答題 7、C+是_。 A）面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言 B）面向過程的程序設(shè)計語言 C）超文本符號標(biāo)記語言 D）匯編語言9導(dǎo)引問答題 8、通過編譯連接形成的可執(zhí)行程序的運(yùn)行速度比解釋執(zhí)行的程序要_。 A）快 B）慢 C）一樣 D）沒有可比性10導(dǎo)引問答題 9、匯編語言屬于_。 A）高級語言 B）低級語言 C）解釋編

3、譯程序 D）機(jī)器語言11導(dǎo)引問答題 10、所有計算機(jī)高級語言的語言處理程序是_。 A）通用的 B）不通用 C）同類計算機(jī)上通用 D）微型計算機(jī)上通用12導(dǎo)引關(guān)鍵字 軟件、程序指令、指令系統(tǒng)機(jī)器語言、匯編語言、高級語言語言處理程序、解釋、編譯源程序、目標(biāo)程序、可執(zhí)行程序結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計、控制結(jié)構(gòu)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計面向過程程序設(shè)計13 導(dǎo)引問答題與關(guān)鍵字 程序設(shè)計語言 什么是算法 如何編制計算機(jī)程序 程序設(shè)計方法 程序設(shè)計語言發(fā)展 第六講 程序設(shè)計與算法14程序設(shè)計語言概述計算機(jī)程序計算機(jī)程序就是按照實際工作步驟而事先編制好的、具有特殊功能的指令序列。程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言是用來編寫計算機(jī)程序的語言

4、，是用戶與計算機(jī)交流信息的工具。程序設(shè)計語言概述計算機(jī)程序主要涉及兩部分內(nèi)容：數(shù)據(jù)的描述各種變量的定義，也稱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述；數(shù)據(jù)的處理對變量的操作，這些操作按解決問題的要求有一定的先后順序和規(guī)則，也稱為求解算法。 算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序算法是程序的核心，它在程序編制、軟件開發(fā)及整個計算機(jī)科學(xué)中占據(jù)重要地位；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是算法加工的對象，一個程序要進(jìn)行計算或處理總是以某些數(shù)據(jù)為對象的，要設(shè)計一個好的程序就需要將這些數(shù)據(jù)按要求組成一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。程序設(shè)計語言發(fā)展 程序設(shè)計語言的發(fā)展過程是伴隨整個計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)行，從最初的機(jī)器語言到匯編語言，再到各種結(jié)構(gòu)化的高級語言，最后到支持面向?qū)ο蠹夹g(shù)的面向?qū)ο笳Z

5、言。 這個發(fā)展過程，使程序設(shè)計者更容易學(xué)習(xí)掌握語言，能以更接近問題本質(zhì)的方式去思考和描述問題。 程序設(shè)計語言發(fā)展機(jī)器語言機(jī)器語言是由0和1二進(jìn)制代碼按一定規(guī)則組成的、能被計算機(jī)直接理解和執(zhí)行的指令序列，也稱為二進(jìn)制語言或手編語言；機(jī)器可直接識別 ，運(yùn)行效率較高，但是其面向機(jī)器；表示指令難以記憶，編寫機(jī)器語言程序很煩瑣，容易出錯；不同的計算機(jī)系列有不同的機(jī)器語言，通用性及可移植性差，屬低級語言。程序設(shè)計語言發(fā)展匯編語言采用易于記憶的“指令符號”代替冗長的機(jī)器指令代碼，又稱符號化語言。機(jī)器不可直接識別，需通過匯編程序翻譯成機(jī)器語言。匯編語言的指令與機(jī)器語言的指令一一對應(yīng)，不同計算機(jī)系列具有不同的匯

6、編語言，通用性仍較差。仍屬于低級語言。與機(jī)器語言相比，記憶指令助記符較記憶二進(jìn)制代碼要容易，但仍很煩瑣。宏匯編的意思就是用一條宏指令代替若干條匯編指令。 程序設(shè)計語言發(fā)展高級語言高級語言是由表達(dá)各種意義的日常文字和數(shù)學(xué)符號及表達(dá)式按照一定的規(guī)則組合而成，和人類的語言及數(shù)學(xué)公式很相似，這就是所謂“高級”的含義。使用高級語言編程，編程人員可以不了解計算機(jī)的硬件，不知道機(jī)器的指令系統(tǒng)。 自然語言的語句（指令），又稱算法語言或過程語言。機(jī)器不可直接識別，需通過語言處理程序翻譯成機(jī)器語言程序。不同的高級語言提供有自己的語言處理程序，即編譯程序或解釋程序。高級語言程序運(yùn)行速度和效率一般比不上機(jī)器語言和匯編

7、語言。其面向應(yīng)用，通用性及可移植性好。程序設(shè)計語言語言處理程序解釋程序?qū)⒏呒壵Z言寫的源程序作為輸入，采用邊解釋邊執(zhí)行的方法。解釋一條語句，就提交計算機(jī)執(zhí)行一條語句，并不生成目標(biāo)程序。如出現(xiàn)源程序語法錯誤，解釋程序就立即停止運(yùn)行，程序執(zhí)行也隨之終止。解釋并執(zhí)行運(yùn)行結(jié)果高級語言源程序輸入數(shù)據(jù)程序設(shè)計語言語言處理程序編譯程序?qū)⒏呒壵Z言寫的源程序作為輸入，先把源程序編譯成中間代碼，然后再與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫連接裝配成完整的可在計算機(jī)上執(zhí)行的目標(biāo)程序。在調(diào)試和運(yùn)行方面編譯程序方法要比解釋程序方法更具有效率。運(yùn)行結(jié)果執(zhí)行目標(biāo)程序編譯高級語言源程序輸入數(shù)據(jù)目標(biāo)程序程序設(shè)計語言術(shù)語術(shù)語軟件：是計算機(jī)程序加上這些

8、程序的文檔資料。指令：指揮計算機(jī)進(jìn)行一個基本操作的命令。一條指令包括操作碼和操作數(shù)兩部分內(nèi)容。指令系統(tǒng)：是一臺計算機(jī)所能執(zhí)行的所有指令的總稱。指令系統(tǒng)標(biāo)志著計算機(jī)功能的強(qiáng)弱。程序：是為了解決某些問題而編制的一系列工作步驟，是完成一定處理功能的指令集合。源程序：用匯編語言或高級語言編寫的程序。目標(biāo)程序：源程序經(jīng)語言處理程序翻譯后生成的由機(jī)器代碼表示的程序。運(yùn)行程序：目標(biāo)程序經(jīng)過連接后產(chǎn)生的程序。程序設(shè)計語言開發(fā)程序開發(fā)應(yīng)用程序的過程大致有下列幾個步驟：選定一個高級程序設(shè)計語言（如：C、VB、C+等）；安裝好選定語言的運(yùn)行環(huán)境（語言處理程序）；啟動并進(jìn)入程序編制狀態(tài)；編制程序產(chǎn)生源程序文件；編譯源

9、程序文件產(chǎn)生目標(biāo)代碼文件；最后經(jīng)調(diào)試連接生成可執(zhí)行文件（.exe）即應(yīng)用程序。程序設(shè)計語言組成程序設(shè)計語言的組成一般包括：數(shù)據(jù)類型語言元素控制結(jié)構(gòu)程序模塊程序設(shè)計語言組成數(shù)據(jù)類型決定了該類型數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的存儲與表示方式；決定了該類型數(shù)據(jù)的取值范圍；決定了該類型數(shù)據(jù)所能執(zhí)行的操作；不同程序設(shè)計語言所提供的數(shù)據(jù)類型的種類是不盡相同的。 程序設(shè)計語言組成語言元素高級程序設(shè)計語言使用我們的日常文字、數(shù)學(xué)符號和表達(dá)式來書寫程序，包括字母符號、數(shù)字符號、變量、常量、表達(dá)式、運(yùn)算符、特殊字符和標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)等。 不同的程序設(shè)計語言所使用的語言元素是不盡相同的，但基本一致。 程序設(shè)計語言組成控制結(jié)構(gòu)一般結(jié)構(gòu)化的程

10、序設(shè)計包括了順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)三類，它構(gòu)成了程序的主體。程序設(shè)計語言，一般都具有這三種結(jié)構(gòu)，但它們的表示形式有所不同。 程序設(shè)計語言組成程序模塊把某一段程序語句作為一個整體，設(shè)計為一個子程序即程序模塊?？梢园岩粋€復(fù)雜的程序，設(shè)計成為一個主程序模塊和若干個子程序模塊。在主程序模塊中調(diào)用子程序模塊，來完成程序的功能。這種程序設(shè)計的方法，稱為模塊化的程序設(shè)計。高級程序設(shè)計語言都提供設(shè)計子程序模塊的功能，一般在高級程序設(shè)計語言中把這種子程序模塊稱為：過程或函數(shù)。過程和函數(shù)的主要區(qū)別是過程沒有返回值，函數(shù)可帶回返回值。過程和函數(shù)需要先定義設(shè)計好后，才能被主程序使用。 導(dǎo)引問答題與關(guān)鍵字 程序設(shè)

11、計語言 什么是算法 如何編制計算機(jī)程序 程序設(shè)計方法 程序設(shè)計語言發(fā)展 第六講 程序設(shè)計與算法30什么是算法概述 程序設(shè)計就是通過分析問題、確定算法、編程求解等步驟來解決問題的過程，其中，算法具有重要的作用，它能夠提供一種思考問題的方向和方法。 在計算機(jī)中，把解決具體問題的過程準(zhǔn)確完整地描述出來就形成解決該問題的算法。 什么是算法要素 一個算法是由操作與控制結(jié)構(gòu)兩個要素組成。操作計算機(jī)最基本的操作有：算術(shù)運(yùn)算關(guān)系運(yùn)算邏輯運(yùn)算數(shù)據(jù)傳送控制結(jié)構(gòu)各操作之間的執(zhí)行順序為算法的控制結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)什么是算法性質(zhì) 算法的性質(zhì)一般歸納為下列五點(diǎn)：輸入 要求若干個信息的輸入；有窮性 任意一個算法在

12、執(zhí)行有限個計算步驟后必須終止；可行性 有限個步驟應(yīng)該在一個合理的范圍內(nèi)進(jìn)行；確定性 每一個計算步驟，必須是精確地定義、無二義性；輸出 有若干個輸出信息即處理結(jié)果.什么是算法描述方法 為了描述算法，可以使用多種方法。自然語言用自然語言表達(dá)算法，就是把算法的各個步驟，依次用人們所熟悉的自然語言表示出來。 流程圖流程圖是用一些圖框、線條以及文字說明來形象地、直觀地描述算法。 偽代碼用一些介于自然語言與高級語言之間的符號語言表達(dá)算法，依次用人們所熟悉的并簡潔的方式表示出來。計算機(jī)語言計算機(jī)無法識別和執(zhí)行自然語言、流程圖、偽代碼。這些方法只是為了幫助人們描述、理解算法，要用計算機(jī)解決問題，就要用計算機(jī)程

13、序設(shè)計語言來描述算法。 輸入第1個數(shù)到變量max開始輸完否？yesnomax=a輸入下一個數(shù)到變量aamax ?yesno輸出max結(jié)束.畫出流程圖：從鍵盤上輸入n個數(shù)，求最大值。 35什么是算法算法語句 用計算機(jī)處理實際問題的過程也就是程序設(shè)計的過程，一是必須掌握一門程序設(shè)計語言；二是必須掌握程序設(shè)計語言中的基本算法和編程思想。算法語句，是計算機(jī)處理問題時的最基本核心語句：c=c+1（稱其為計數(shù)器）s=s+x（稱其為累加器）p=p*x（稱其為累積器）x=x/n（稱其為累除器）、t=-t（稱其為正負(fù)號變換器）t=a,a=b,b=t（a,b變量值交換）f=1,f=0（稱其為標(biāo)記器）p=I（稱其為

14、跟蹤器）什么是算法編程思想 用計算機(jī)處理實際問題的過程也就是程序設(shè)計的過程，一是必須掌握一門程序設(shè)計語言；二是必須掌握程序設(shè)計語言中的基本算法和編程思想。 使用程序設(shè)計語言編制程序去解決實際問題，要經(jīng)過問題的分析、算法的描述和程序設(shè)計等。 在程序設(shè)計中，我們要考慮數(shù)據(jù)的類型、變量的定義，要用到算法語句，要考慮使用順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)來控制程序等等，最終將一個具體的實際問題用程序設(shè)計語言表示出來并由計算機(jī)去執(zhí)行完成。 什么是算法編程思想 在整個程序設(shè)計過程中，我們使用的是計算機(jī)的方法、計算機(jī)的思想。 計算機(jī)解決問題的方法思想與我們解決問題的傳統(tǒng)習(xí)慣及想法是不一樣的、這就要我們在學(xué)習(xí)程序設(shè)

15、計時，去學(xué)會、去思考計算機(jī)的想法，逐步適應(yīng)計算機(jī)的編程思想，即所謂的計算思維。 導(dǎo)引問答題與關(guān)鍵字 程序設(shè)計語言 什么是算法 如何編制計算機(jī)程序 程序設(shè)計方法 程序設(shè)計語言發(fā)展 第六講 程序設(shè)計與算法39如何編制計算機(jī)程序步驟程序設(shè)計過程一般包括5個步驟分析問題算法描述和程序設(shè)計編輯程序代碼并編譯和連接調(diào)試檢測程序編寫程序文檔 導(dǎo)引問答題與關(guān)鍵字 程序設(shè)計語言 什么是算法 如何編制計算機(jī)程序 程序設(shè)計方法 程序設(shè)計語言發(fā)展 第六講 程序設(shè)計與算法41程序設(shè)計方法語言類型高級語言的類型面向過程的語言面向?qū)ο蟮恼Z言面向問題的語言程序設(shè)計方法語言類型面向過程的語言面向過程語言是以過程或函數(shù)為基礎(chǔ)的，

16、用計算機(jī)能夠理解的邏輯來描述需要解決的問題、具體的實現(xiàn)方法、和步驟。用面向過程的語言編寫的程序需要詳細(xì)描述解題的過程和細(xì)節(jié)。具有很強(qiáng)的邏輯思路和編程思想。面向過程的高級語言是我們學(xué)習(xí)編程的基礎(chǔ)。程序設(shè)計方法語言類型面向?qū)ο蟮恼Z言面向?qū)ο笳Z言將客觀事物看做具有屬性和行為的對象，通過抽象找出同一類對象的共同屬性和行為，形成類。面向?qū)ο笳Z言能更直接地描述客觀世界中存在的事物(即對象)以及它們之間的關(guān)系。它提高了程序的重復(fù)使用能力，簡化了編寫的復(fù)雜性和提高了程序開發(fā)的效率。面向?qū)ο笳Z言中對象、屬性、方法，類和繼承等基本概念是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。 程序設(shè)計方法語言類型面向問題的語言面向問題的語言在解決問題時，不

17、必關(guān)心問題的求解算法和求解的過程，不用“編程”的方式就可以實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)。例如，利用在顯示屏上和用戶交互的方式，通過操作屏幕上的窗口、按鈕、圖標(biāo)、用戶填表等實現(xiàn)所需的應(yīng)用系統(tǒng)。面向問題的語言看起來不像計算機(jī)程序設(shè)計語言。它是一種快速高效開發(fā)應(yīng)用軟件的工具，面向問題的語言往往和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)緊密相聯(lián)，可以直接高效地處理數(shù)據(jù)庫。這種新一代的軟件開發(fā)工具也可稱為第四代語言。程序設(shè)計方法方法程序設(shè)計方法結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計程序設(shè)計方法方法結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計是一種程序設(shè)計的原則和方法。用幾種標(biāo)準(zhǔn)的控制結(jié)構(gòu)（順序、分支和循環(huán)）通過重復(fù)和嵌套來表示。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想采用“自頂向下

18、、逐步求精”的方法。按結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的要求設(shè)計出的高級程序設(shè)計語言稱為結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言。利用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，或者說按結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想編寫出來的程序稱為結(jié)構(gòu)化程序。結(jié)構(gòu)化程序具有結(jié)構(gòu)清晰、容易理解、容易修改、容易驗證等特點(diǎn)。缺點(diǎn)：代碼的可重用性差；可維護(hù)性差；穩(wěn)定性差；難以實現(xiàn)。程序設(shè)計方法方法面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計面向?qū)ο笳Z言(Object-Oriented Language)是一類以對象作為基本程序結(jié)構(gòu)單位的程序設(shè)計語言；用于描述的設(shè)計是以對象為核心，而對象是程序運(yùn)行時刻的基本成分。語言中提供了類、繼承等成分。面向?qū)ο笳Z言刻畫客觀系統(tǒng)較為自然，便于軟件擴(kuò)充與復(fù)用。主要特點(diǎn)：識認(rèn)性，系統(tǒng)中的基本構(gòu)件可識認(rèn)為一組可識別的離散對象;類別性，系統(tǒng)具有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與行為的所有對象可組成一類；多態(tài)性，對象具有惟一的靜態(tài)類型和多個可能的動態(tài)類型；繼承性，在基本層次關(guān)系的不同類中共享數(shù)據(jù)和操作。 導(dǎo)引問答題與關(guān)鍵字 程序設(shè)計語言 什么是算法 如何編制計算機(jī)程序 程序設(shè)計方法 程序設(shè)計語言發(fā)展