1、2019/7/21,计算机应用基础,模块一 计算机概论 模块二 计算机基本理论 模块三 微机操作环境 模块四 计算机网络基础 模块五 计算机程序设计基础 模块六 数据库基础 模块七 计算机安全,2019/7/21,程序设计基础知识,5.1 程序与程序设计语言 5.2 算法与算法设计 5.3 程序结构 5.4 结构化程序设计方法,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,计算机程序中规定了计算机完成某项工作的操作步骤，每一步骤均由计算机能理解的指令或语句描述，这些指令和语句告诉计算机“做什么”和“怎样做”。,程序是处理某个事物的一系列操作步骤。,一、关于程序,程序 = 数据结构 + 算法,
2、2019/7/21,编写程序需要两个方面的描述：,数据结构对数据的描述：指定适合问题求解的数据组成形式（数据类型）。算法对操作的描述：指定操作的步骤。,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,通常人们认为:程序设计就是将要解决的实际问题用计算机能够识别的语言去一步步的实现。,什么叫程序设计?,二、程序设计,从专业角度讲 程序设计主要包括：,算法 数据结构 设计方法 设计工具,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,数据结构：数据组织形式。对求解问题的数据的描述，影响程序的复杂程度。 算法：解题步骤。对求解问题的过程描述。决定程序的正确性和解题效率。
3、程序设计方法：能编写“好”程序的方法。 程序设计工具：可改善设计环境，方便和加快程序开发过程的开发工具。,2019/7/21,三、程序设计语言,1. 程序设计语言,人与计算机进行信息交流所使用的语言，也称为计算机语言。是规则和符号的集合。,5.1 程序与程序设计语言,2.程序设计语言的发展,第一代：机器语言（2进制机器指令，机器能直接执行） 第二代：汇编语言（符号代替机器语言，需要翻译） 第三代：高级语言（英语和数学语言代替机器语言，需要翻译） 第四代：面向对象的程序设计语言 第五代：智能化语言,2019/7/21,机器语言,汇编语言,由2进制代码表示。如：37+84 00000000 101
4、11000 送数到AX寄存器 00000000 00100101 被加数 37 00000000 00000101 加法 00000000 01010100 加数 84,高级语言,用符号代替机器语言。如：37+84MOV AX，37 送数37到AX寄存器ADD AX，84 （AX）+84AX,A=37+84,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,关于高级语言 第三代语言（面向过程）,因此这种语言又被称为“面向过程”的语言。,这种语言比较接近人们的习惯，采用完全符号化的描述形式，如y=sin(x)、使用read、print等。它容易被人们理解和接受。只要求人们向计算机描述问题的求解过程
5、。既：需要明确规定每个操作步骤和细节。,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,高级语言程序机器不能直接执行，要用相应的工具翻译成机器指令后才可执行。处理方式过程有：,编译方式和解释方式两种。,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,高级语言程序的运行过程：,高级语言源程序,机器语言,翻 译,解释器：针对解释式程序设计语言，使用边解释边执行的方式。,编译器：将源程序代码全部转换成计算机能识别的目标代码，连接成可执行程序后，可反复执行。,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,编译方式：,解释方式：,源程序,解释程序,边解释 边执行,结果,用户,编辑,编辑器,出错,5.1
6、 程序与程序设计语言,源程序,连接,.obj文件,.exe文件,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,高级语言有几百种, 各有不同的语法规定。常用的高级语言有BASIC、FORTRAN、PASCL、C、LISP、PROLOG等。这些语言根据需要选用。,BASIC 语言为初级编程者设计，1964年问世。大多数版本是解释执行，易学易用。如GW-BASIC、QBASIC、Ture BASIC、 Quick BASIC等。其中Quick BASIC是编译执行。,FORTRAN 语言擅长数值计算，早期版本主要考虑高精度数字计算，不太关注对计算结果的表达形式。新的FORTRAN版本增强了字符处理
7、和图形功能。,2019/7/21,Pascal 语言开发于1971年，当时用于帮助学生学习计算机编程，是学习结构化程序设计的教学语言。很少用于专业编程和商用软件的开发。,COBOL 语言（COmmon Business Oriented Language）通用商务对象处理语言，美国海军上将Grace Hopper 于上世纪60年代设计，主要用于开发大型商务程序， COBOL程序通常很长，但可读性好，便于调试和维护。,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,C 语言主要特点是能进行系统软件的开发。是带有低级语言接口的高级语言。 1970年美国Bell实验室的KThompson发明 B 语
8、言，并用B语言描述UNIX操作系统， 1972年，他的同事DRitchie改进B语言，使之不仅适用于系统软件的开发，也与其他高级语言一样适宜开发应用软件。,5.1 程序与程序设计语言,高级语言基本上是独立于机器的，高级语言程序在不同的机器上基本上可以通用。由于这种语言易读、易懂、功能强，一个语句可包括许多条机器指令，所以容易被人们所掌握。,2019/7/21,计算机语言今后的发展由“面向过程”向“面向对象”和“智能化”发展。80年代以后，众多的第四代非过程化语言和第五代智能化语言竟相推出。,面向过程的第三代语言要求人们告诉计算机怎么做，而第四代语言只要求人们告诉计算机做什么。因此：第四代语言被
9、称为“面向对象”的程序设计语言。,关于第四代和第五代程序设计语言,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,面向对象程序设计就是设计对象（数据和操作）和安排对象完成所需任务，同一对象可以用在不同的程序中。而面向过程则每个操作细节均要明确规定。对大型任务，面向对象方法更有效。,Visual C Visual BASIC Visual J+ Visual FORTRAN Visual FoxPro,面向对象的程序设计语言有：,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,第五代智能化语言如：Lisp；PROLOG 等。,LISP（LISt Processing
10、表处理） 语言Lisp语言最早是在20世纪50年代末，60年代初由麻省理工学院（MIT）为研究人工智能而开发的。擅长对字符数据进行复杂的逻辑处理。Lisp 中几乎所有数据都以“表”的形式出现。 一般用于人工智能专家系统的开发。Lisp 是对现代软件开发技术贡献最大的语言。诸如垃圾收集技术、数据结构技术、人工智能技术、并行处理技术、虚拟机技术、元数据技术等都起源于 Lisp 语言。,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,Prolog （Programming in Logic）语言1972年法马赛（ Aix-Marseille）大学研制出第一个Prolog语言系统，是一种逻辑编程语言。
11、它建立在逻辑学的理论基础之上，最初被运用于自然语言等研究领域。现在它已广泛的应用在人工智能的研究中，它可以用来建造专家系统、自然语言理解、智能知识库等。同时它对一些通常的应用程序的编写也很有帮助。使用它能够比其他的语言更快速地开发程序，因为它的编程方法更象是使用逻辑的语言来描述程序。Prolog是人工智能与专家系统领域最著名的逻辑程序设计语言。,2019/7/21,Prolog 一直在北美和欧洲被广泛使用。日本政府曾经为了建造智能计算机而用Prolog来开发ICOT第五代计算机系统。在早期的机器智能研究领域，Prolog曾经是主要的开发工具。80年代Borland开发的Turbo Prolog
12、，进一步普及了Prolog的使用。1995年确定了ISO Prolog标准。,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,1. 方法,四、程序设计的方法和步骤,采用结构化的程序设计方法,即:编制的程序模块化,一个正确的程序通常包含两方面的含义:,一是书写正确，即语法符合语言规范；二是结果正确，能得到预期的计算结果。,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,2.步骤,分析问题,建立数学模型,确定数据结构和算法,编写程序,调试运行,检查错误,分析整理结果,5.1 程序与程序设计语言,2019/7/21,分析问题, 建立模型,问题：输入三角形的三条边，输出三角形的面积。,分析：若输入的三
13、条边a,b,c能构成三角形，则计算三角形面积area的公式为：,5.1 程序与程序设计语言,例：,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,确定数据结构和算法,数据结构：三角形的边长a,b,c和面积area均采用实数,算法：1. 输入三角形的三条边a,b,c2. 计算s=0.5*(a+b+c)3. 计算面积,4. 输出三角形面积area,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,选择语言编制程序,#include “math.h” main( ) /* 用C语言编写程序*/ float a,b,c,s,area; scanf(“%f,%f,%f”,/*定义三角形边长和面积为实型变量
14、*/,/*输入三角形边长 */,/* 计算三角形面积 */,/*输出三角形的三条边和面积 */,/*包含数学库文件 */,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,上机调试运行程序,TC,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,两次运行结果：,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,分析结果,第一次运行： a=3.0,b=4.0,c=5.0 area=6.0 正确,第二次运行： a=1.0,b=2.0,c=3.0 area=0.0 错误 不满足“任意两边之和大于第三边”的三角形条件,2019/7/21,5.1 程序与程序设计语言,修改算法,算法：1. 输入三角形的三条边长a,b,c（同时满足a+bc， a+cb， b+ca，否则重新输入）；2. 计算s=0.5*(a+b+c)3.计算面积4. 输出三角形面积area,
