程序設計初步課件

第一章

程序和程序設計語言計算機是如何實現(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,得出結果.數(shù)據(jù)程序輸入設備輸出設備存儲器運算器控制器計算機一、程序和它的作用結果第一章程序和程序設計語言計算機是如何實現(xiàn)1計算機進行信息處理的過程如下：用戶輸入程序與數(shù)據(jù)計算機根據(jù)程序自動處理數(shù)據(jù)輸出結果數(shù)據(jù)簡單地說就是：輸入處理輸出1、如果你遇到一個需要計算機解決的問題而又沒有合適的軟件，這時就需要根據(jù)任務設計相應的軟件，這就要學習程序設計。2、如果你希望成為一個計算機的專業(yè)人才，為人們設計所需的軟件，也發(fā)必須學習程序設計。3、通過學習程序設計，可以提高我們分析問題的能力，培養(yǎng)嚴謹?shù)乃季S習慣。4、目前，軟件業(yè)已成為世界上最大的產(chǎn)業(yè)之一，其中最缺乏的人才主要是軟件設計人員。因此，學好程序設計，有助于為今后的工作打下一良好的基礎，有助于我們成為新時代有競爭能力的軟件人才，有助于我們?yōu)樽鎳龀龈蟮呢暙I。二、為什么要學習程序設計計算機進行信息處理的過程如下：簡單地說就是：輸入二、程序設計語言

如何進行程序設計呢？（1）首先要對問題進行需求分析；（2）然后為問題設計一個正確的解題方法和步驟；（3）最后通過一種計算機可以理解并接受的語言描述完成操作所需的步驟。這種語言我們稱之為程序設計語言。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計的計算機語言二、程序設計語言如何進行程序設計呢？人與人的交流通過人關于計算機語言第一代：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：BASIC，C，F(xiàn)ORTRAN，LISP，PROLOG，PASCAL，COBOLetc.關于計算機語言第一代：機器語言。完全由二進制的“0”，“1”計算機解題的一般過程用高級語言編寫程序翻

譯

成機器語言執(zhí)行程序源程序目標程序輸出結果計算機解題的一般過程用高級語言翻譯成執(zhí)行程序源程序目利用計算機處理問題的過程提出問題編寫程序確定處理方案確定操作步驟調(diào)試和運行程序輸出整理結果算法設計一、問題的算法表示第二節(jié)算法和程序利用計算機處理問題的過程提出問題編寫程序確定處理確定操作調(diào)試6算法的概念解決一個問題要采取的步驟就是算法。幾個算法的例子：燒水喝：燒水→沏茶→喝水一套太極拳的打法有的算法目前計算機可以實現(xiàn)，有的則不能！一、問題的算法表示第二節(jié)算法和程序算法的概念解決一個問題要采取的步驟就是算法。幾個算法的例子：算法的表示方法自然語言表示算法；用傳統(tǒng)流程圖表示算法等.用計算機語言描述算法.第二節(jié)算法和程序算法的表示方法自然語言表示算法；第二節(jié)算法和程序二、用自然語言描述算法任務一輸入圓的半徑,輸出圓的面積用自然語言描述算法如下:(1)pi←3.1415926;(2)輸入r的值;(1)輸入圓的半徑;(2)利用公式“圓的面積=圓周率×（圓的半徑的平方）”計算圓的面積；(3）輸出圓的面積。注:和數(shù)學一樣,為了能簡明地描述算法,通常引入一些適當?shù)淖兞縼砻枋鰡栴}所涉及的數(shù)據(jù).這里,以R表示圓的半徑,以S表示圓的面積,以PI表示圓周率,它是一個常數(shù),值約為3.1415926.則算法描述如下:(3)S←pi×r×r;(4)輸出S的值.

二、用自然語言描述算法任務一輸入圓的半徑,輸出圓的面積用自然任務二設計房租收費程序,其要求是:住房面積80平方米以 內(nèi)含80平方米),每平方米收費3元,住房面積超過80平方米時,超過部分,每平方米收費5元.輸入住房面積數(shù),輸出應付的房租.

用S表示房面積數(shù),以m表示應付的房租,算法如下:任務三

求和:1+2+3+…+100

算法一：(1)輸入S的值;(2)如果“S<=80”則“m←S×3”,否則“m←80×3+(S-80)×5”;(3)輸出m的值.（1）首數(shù)←1，尾數(shù)←100，項數(shù)←100；（2）利用公式“總和=(首數(shù)+尾數(shù)）×項數(shù)/2”求和；（3）輸出求和結果。任務二設計房租收費程序,其要求是:住引入適當?shù)淖兞?可描述為:算法二：引入SUM為累加變量，I表示累加數(shù)據(jù)，可描述為：（1）T←1，B←100，N←100；(2)SUM←(T+B)×N/2;（3）輸出SUM（1）從1開始將自然數(shù)1、2、3、…、100逐個相加;（2）輸出累加結果。（1）SUM←0（2）I←0；引入適當?shù)淖兞?可描述為:算法二：引入SUM為累加變量，I表（3）當“I〈100”時反復執(zhí)行下列操作：可以看出，算法具有多樣性，同一問題可以有多種不同的算法。I←I+1；SUM←SUM+I；（4）輸出SUM（3）當“I〈100”時反復執(zhí)行下列操作：可以看出，算如果要計算1到50的平方和,算法一是否仍適用?算法二應如何修改?探究

答案:算法一不適用.算法二應改成:(1)從1開始將自然數(shù)1的平方、2的平方、 3的平方、…、50的平方逐個相加；

（2）輸出累加結果。引入SUM為累加變量，I表示累加數(shù)據(jù)，可描述為：（1）SUM←0（2）i←0；(3）當“i〈100”時反復執(zhí)行下列操作：i←I+1；SUM←SUM+i×i；（4）輸出SUM。如果要計算1到50的平方和,算法一是否用傳統(tǒng)流程圖表示算法

（引例）起止框一般處理框判斷框流程線輸入輸出框用傳統(tǒng)流程圖表示算法

（引例）起止框一般處理框判斷框流輸入輸開始S←pi×r×r輸出s結束Pi←3.1415926任務一的算法用流程圖描述如圖所示：輸入r優(yōu)點：直觀形象，流程清晰，各種操作一目了然，不易產(chǎn)生歧義；

缺點：流程圖占面積大，由于允許使用流程線，使流程任意轉(zhuǎn)移，容易使人弄不清流程的思路。開始S←pi×r×r輸出s結束Pi←3.1415926任務一用傳統(tǒng)流程圖表示算法

（舉例）任務二的算法用流程圖描述如圖所示：是m←S×3輸出m否S<=80終止開始輸入Sm←80×3+（S-80）×5用傳統(tǒng)流程圖表示算法

（舉例）任務二的算法用流程圖描述如圖所開始T=1，B=100，N=100Sum=(T+B)×N/2輸出SUM結束任務三的算法用流程圖描述如圖所示：開始T=1，B=100，N=100Sum=(T+B)×N/2SUM=0；i=0是I<100否終止開始輸出SUM任務三的算法用流程圖描述如圖所示：i=i+1；SUM=SUM+iSUM=0；i=0是I<100否終止開始輸出SUM任務三的算變量:就是處理過程中可取不同的量.變量名就是對應單元符號地址,變量的值就是單元中存貯的內(nèi)容.命名的規(guī)則：1、變量名由大寫字母和數(shù)字組成，首字符中必須 是字母；2、變量名的字符數(shù)最多可達238個，但計算機只能區(qū)分前兩個字符。3、不能用專用詞（保留字）作變量名。4、不允許希臘字母作為變量名或其中的一部分。常量（1）常量是指其值不發(fā)生變化的量。