《基本程序設(shè)計(jì)》課件

《基本程序設(shè)計(jì)》課件contents目錄程序設(shè)計(jì)概述程序的基本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符函數(shù)與模塊化設(shè)計(jì)程序調(diào)試與異常處理軟件工程基礎(chǔ)01程序設(shè)計(jì)概述什么是程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)是使用一種編程語(yǔ)言來(lái)編寫計(jì)算機(jī)程序的過(guò)程，這些程序用于執(zhí)行特定的任務(wù)或解決特定的問(wèn)題。程序設(shè)計(jì)涉及對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)解決方案、編寫代碼、測(cè)試和調(diào)試等步驟。模塊化將程序劃分為獨(dú)立的、可重用的模塊，每個(gè)模塊執(zhí)行特定的功能。單一職責(zé)原則每個(gè)模塊只負(fù)責(zé)一個(gè)職責(zé)，以提高代碼的可維護(hù)性和可讀性。開(kāi)放封閉原則模塊的行為應(yīng)該是可擴(kuò)展的，但不可修改。接口隔離原則客戶端不應(yīng)依賴于它不使用的接口，接口隔離原則有助于降低耦合度。程序設(shè)計(jì)的基本原則機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，直接對(duì)應(yīng)于計(jì)算機(jī)硬件指令。低級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言腳本語(yǔ)言面向?qū)ο笳Z(yǔ)言如Fortran、C、Java等，更接近自然語(yǔ)言，易于編寫和理解。如Python、Ruby等，通常用于自動(dòng)化任務(wù)和快速開(kāi)發(fā)。如C、Java和C#等，引入了類和對(duì)象的概念，支持封裝、繼承和多態(tài)等面向?qū)ο筇匦?。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展歷程02程序的基本結(jié)構(gòu)03順序結(jié)構(gòu)適用于簡(jiǎn)單的程序，如計(jì)算器程序中的加法、減法等基本運(yùn)算。01順序結(jié)構(gòu)是程序中最基本的結(jié)構(gòu)，按照代碼的順序自上而下執(zhí)行。02在順序結(jié)構(gòu)中，程序按照代碼的先后順序執(zhí)行，每條語(yǔ)句只能執(zhí)行一次。順序結(jié)構(gòu)01選擇結(jié)構(gòu)用于根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同的代碼塊。02選擇結(jié)構(gòu)包括if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句。03if語(yǔ)句根據(jù)條件判斷是否執(zhí)行某個(gè)代碼塊，switch語(yǔ)句則根據(jù)表達(dá)式的值選擇執(zhí)行不同的代碼塊。04選擇結(jié)構(gòu)適用于需要根據(jù)不同條件執(zhí)行不同操作的程序，如判斷成績(jī)是否及格、計(jì)算稅率等。選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)用于重復(fù)執(zhí)行某段代碼，直到滿足某個(gè)條件為止。while語(yǔ)句先判斷條件，再執(zhí)行循環(huán)體；do-while語(yǔ)句先執(zhí)行循環(huán)體，再判斷條件；for語(yǔ)句則使用三個(gè)基本部分（初始化、條件、更新）來(lái)控制循環(huán)。循環(huán)結(jié)構(gòu)適用于需要重復(fù)執(zhí)行某段代碼的程序，如打印乘法口訣表、計(jì)算階乘等。循環(huán)結(jié)構(gòu)包括while語(yǔ)句、do-while語(yǔ)句和for語(yǔ)句。循環(huán)結(jié)構(gòu)03數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符整數(shù)類型用于存儲(chǔ)整數(shù)，包括有符號(hào)和無(wú)符號(hào)整數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)類型用于存儲(chǔ)小數(shù)，包括單精度浮點(diǎn)數(shù)和雙精度浮點(diǎn)數(shù)。字符類型用于存儲(chǔ)單個(gè)字符。布爾類型用于存儲(chǔ)邏輯值，即真或假。基本數(shù)據(jù)類型用于將多個(gè)不同類型的數(shù)據(jù)組合成一個(gè)整體，以便于管理和使用。結(jié)構(gòu)體用于定義具有特定屬性和方法的對(duì)象，實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο缶幊?。類自定義數(shù)據(jù)類型關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)值的大小關(guān)系，返回真或假。位運(yùn)算符用于對(duì)二進(jìn)制位進(jìn)行操作。優(yōu)先級(jí)在表達(dá)式中，運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)決定了它們的計(jì)算順序。例如，乘法和除法的優(yōu)先級(jí)高于加法和減法。算術(shù)運(yùn)算符包括加、減、乘、除、取模等。邏輯運(yùn)算符用于組合或反轉(zhuǎn)布爾值。賦值運(yùn)算符用于將一個(gè)值賦給變量。010203040506運(yùn)算符及其優(yōu)先級(jí)04函數(shù)與模塊化設(shè)計(jì)總結(jié)詞理解函數(shù)的基本概念，掌握如何定義和調(diào)用函數(shù)。詳細(xì)描述函數(shù)是編程中的基本模塊，用于實(shí)現(xiàn)特定功能。函數(shù)定義包括函數(shù)名、輸入?yún)?shù)和函數(shù)體。調(diào)用函數(shù)時(shí)，需要提供必要的參數(shù)，并執(zhí)行相應(yīng)的函數(shù)體。函數(shù)的定義與調(diào)用了解參數(shù)傳遞的方式和特點(diǎn)，掌握如何傳遞參數(shù)以及參數(shù)傳遞對(duì)函數(shù)的影響?？偨Y(jié)詞參數(shù)傳遞是函數(shù)調(diào)用過(guò)程中重要的一環(huán)，主要有按值傳遞和按引用傳遞兩種方式。按值傳遞是傳遞參數(shù)的副本，對(duì)副本的修改不會(huì)影響原始數(shù)據(jù)；按引用傳遞則是傳遞參數(shù)的地址，對(duì)地址的修改會(huì)影響原始數(shù)據(jù)。詳細(xì)描述函數(shù)的參數(shù)傳遞總結(jié)詞掌握模塊化設(shè)計(jì)的原則，理解如何將程序劃分為不同的模塊，以及模塊間的關(guān)系和通信。詳細(xì)描述模塊化設(shè)計(jì)是一種將程序劃分為獨(dú)立、可復(fù)用的模塊的方法。模塊化設(shè)計(jì)可以提高代碼的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。在實(shí)踐中，應(yīng)遵循高內(nèi)聚、低耦合的原則，確保模塊間的清晰劃分和有效協(xié)作。模塊化設(shè)計(jì)的原則與實(shí)踐05程序調(diào)試與異常處理語(yǔ)法錯(cuò)誤由于代碼不符合編程語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則而導(dǎo)致的錯(cuò)誤。運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤程序在執(zhí)行過(guò)程中因?yàn)槟承┰颍ㄈ鐑?nèi)存不足、除零錯(cuò)誤等）而引發(fā)的錯(cuò)誤。邏輯錯(cuò)誤程序邏輯不正確，導(dǎo)致預(yù)期外的結(jié)果。輸入輸出錯(cuò)誤輸入數(shù)據(jù)格式不正確或輸出格式不符合要求。常見(jiàn)的程序錯(cuò)誤類型調(diào)試器通過(guò)在代碼中添加日志語(yǔ)句來(lái)跟蹤程序的執(zhí)行過(guò)程。日志記錄單元測(cè)試集成測(cè)試01020403將多個(gè)模塊或組件組合在一起進(jìn)行測(cè)試，確保它們協(xié)同工作。用于單步執(zhí)行代碼，檢查變量值和程序狀態(tài)的工具。通過(guò)編寫測(cè)試用例來(lái)驗(yàn)證代碼的正確性。調(diào)試工具的使用使用try-catch語(yǔ)句來(lái)捕獲和處理異常。異常捕獲當(dāng)一個(gè)異常沒(méi)有被捕獲時(shí)，它會(huì)沿著調(diào)用棧向上傳播，直到被捕獲或程序終止。異常傳播可以定義自己的異常類，以表示特定情況下的錯(cuò)誤。自定義異常在處理異常時(shí)應(yīng)遵循盡快恢復(fù)、最小化影響范圍和提供必要信息等原則。異常處理原則異常處理的機(jī)制與方法06軟件工程基礎(chǔ)編碼階段根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，編寫出計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序代碼。需求分析階段對(duì)軟件的目標(biāo)、功能、性能等方面進(jìn)行定義和確認(rèn)。設(shè)計(jì)階段根據(jù)需求分析的結(jié)果，設(shè)計(jì)軟件的結(jié)構(gòu)、模塊、算法等。測(cè)試階段對(duì)編寫的程序進(jìn)行測(cè)試，確保其功能和性能符合需求。維護(hù)階段對(duì)軟件進(jìn)行修改、完善和升級(jí)，以適應(yīng)變化的需求和環(huán)境。軟件開(kāi)發(fā)生命周期瀑布模型按照需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試和維護(hù)的順序進(jìn)行，各階段之間有嚴(yán)格的先后關(guān)系。迭代模型將軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程分為多個(gè)迭代周期，每個(gè)周期都包括需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試和維護(hù)等步驟。敏捷開(kāi)發(fā)模型強(qiáng)調(diào)快速響應(yīng)變化，以用戶需求為驅(qū)動(dòng)，采用迭代方式進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。軟件開(kāi)發(fā)模型需求分析對(duì)獲取的需求信息進(jìn)行分析，明確軟件的功能、性能、安全等方面的要求。根據(jù)需求規(guī)格說(shuō)明，設(shè)