4.1編制計(jì)算機(jī)程序解決問(wèn)題2010.12.5

4.1 編制計(jì)算機(jī)程序解決問(wèn)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(pán)、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(chǔ)設(shè)備： 有內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器 軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)、 U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)等是外存儲(chǔ)器；內(nèi)存儲(chǔ)器又分為 RAM和 ROM， RAM為隨機(jī)存儲(chǔ)器， ROM是只讀存儲(chǔ)器；內(nèi)存條是 RAM ，ROM指的是主板上的存儲(chǔ) BIOS的芯片。 計(jì)算機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)處理呢？ 首先 ,將我們要完成的任務(wù)通過(guò)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(dòng)對(duì)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(shí)別的語(yǔ)句。 數(shù)據(jù)程序 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 存儲(chǔ)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(guò)程如下： 簡(jiǎn)單地說(shuō)就是：輸入 處理 輸出 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言：是人們與計(jì)算機(jī)打交道的橋梁，通過(guò)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(yǔ)言 人與人的交流通過(guò)人的自然語(yǔ)言 人與計(jì)算機(jī)交流通過(guò)人設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言 第一代： 機(jī)器語(yǔ)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(xiě)規(guī)則，但計(jì)算機(jī)可以非常方便的讀懂； 第二代： 匯編語(yǔ)言 。這種語(yǔ)言增加了一些容易記憶的英文縮寫(xiě)來(lái)表示命令，它編制出來(lái)的程序計(jì)算機(jī)無(wú)法直接讀懂，必須翻譯成計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。雖然比機(jī)器語(yǔ)言容易掌握，仍需要大量的計(jì)算機(jī)知識(shí)； 第三代： 高級(jí)語(yǔ)言 。高級(jí)語(yǔ)言是使用一些簡(jiǎn)單的英文單詞 (或縮寫(xiě)符號(hào) )、號(hào)子和數(shù)學(xué)式子來(lái)描述命令。這些語(yǔ)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(yǔ)言。常用的高級(jí)語(yǔ)言如： BASIC， C， FORTRAN， LISP，PROLOG， PASCAL， VB， VC， COBOL etc. 關(guān)于計(jì)算機(jī)語(yǔ)言 分析問(wèn)題 設(shè)計(jì)算法 編寫(xiě)程序 調(diào)試程序 檢測(cè)結(jié)果 編制計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程 案例 -韓信點(diǎn)兵 韓信是我國(guó)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?gòu)?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(shuō)：“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(qǐng)你自己算一下，我有多少士兵？”（假設(shè)士兵總數(shù)不超過(guò) 100人） “韓信點(diǎn)兵”問(wèn)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(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)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(xiě)出求解問(wèn)題的解題步驟。并填寫(xiě) “探究問(wèn)題記錄表”。 分析問(wèn)題 (找出已知和未知、列出已知和未知之間的關(guān)系 ) 寫(xiě)出解題步驟 結(jié)果 分析問(wèn)題和設(shè)計(jì)算法 分析問(wèn)題 (找出已知和未知、列出已知和未知之間的關(guān)系 ) 寫(xiě)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(xiě)出答案 算法：解決問(wèn)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(guò)把需要解決問(wèn)題的所有可能情況逐一試驗(yàn)來(lái)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(jiǎn)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(xiě)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(kāi)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(dòng)、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(duì)象的屬性 編寫(xiě)應(yīng)用程序的代碼 保存和運(yùn)行程序 設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的 VB應(yīng)用程序 操作步驟如下： 1.啟動(dòng) 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(kāi) ” 按鈕。 3.進(jìn)入 VB6.0開(kāi)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(duì)話框，文件按默認(rèn)值 Form1.frm保存。 5.在彈出的 “ 工程另存為 ” 對(duì)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(huì)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(dòng) ” 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(xiě)程序和調(diào)試運(yùn)行 上機(jī)任務(wù)一： 每位同學(xué)都啟動(dòng) 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(xiě)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(wèn)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(wèn)題并寫(xiě)出算法， 修改程序，調(diào)試運(yùn)行，檢測(cè)結(jié)果。 士兵數(shù)： 18232 交流 以小組為單位，探討人工求解問(wèn)題和用計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的異同，并把討論結(jié)果記錄在 “ 關(guān)于求解問(wèn)題的方式討論記錄 表 ” 中。如下： 求解問(wèn)題的方式 相同點(diǎn) 不同點(diǎn) 人工求解問(wèn)題 用計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題 人工解題與計(jì)算機(jī)解題 人工解題過(guò)程： 1.理解和分析所面臨的問(wèn)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(guò)程： 1. 理解和分析所要求的問(wèn)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(yǔ)言根據(jù)算法編寫(xiě)程序； 5. 通過(guò)編輯、編譯、連接產(chǎn)生計(jì)算機(jī)能夠識(shí)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(cè)結(jié)果。 人工解題與計(jì)算機(jī)解題的異同點(diǎn) 求解問(wèn)題的方式 相同點(diǎn) 不同點(diǎn) 人工求解問(wèn)題 分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法、得出結(jié)果、驗(yàn)算結(jié)果等 對(duì)題目進(jìn)行解答、運(yùn)算速度慢、不