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第1章 程序设计基础
1.1程序设计基本概念
1.2 程序设计方法
1.3程序设计风格;1.1程序设计基本概念
程序
程序是指为让计算机完成某个任务而设计的,由有限步骤所
组成的一个有机的指令序列。
算法与数据结构
计算机科学家沃斯(N.Wirth)提出过一个经典公式:
算法+数据结构=程序
算法反映了计算机的执行过程,是对解决特定问题的操作步
骤的一种描述。 数据结构是对参与运算的数据及它们之间的关
系进行的描述,算法和数据结构是程序的两个重要方面。;算法
算法是由一套明确的规则组成的一些步骤,它指定了操作
顺序并通过有限个步骤将问题解决、得出结果。
一个算法应具有以下特性:
有穷性 一个算法必须总是在执行有限个操作步骤和可
以接受的时间内完成其执行过程。
确定性 算法中的每一步都必须有明确的含义,不允许
存在二义性。
有效性 算法中描述的每一步操作都应该能有效地执行,
并最终得到确定的结果。
输入 一个算法应零个或多个输入数据。
输出 一个算法应有1个或多个输出数据。没有输出的算法是无意义的。 ;算法的表示方法
自然语言:
用自然语言表示的算法通俗易懂,但易引起“歧义性”。
传统流程图:
传统流程图是用规定的一组图形符号、流程线和文字说明来
表示各种操作的算法表示方法。
N-S结构图:
N-S结构图取消了流程线,不允许有随意的控制流,全部算
法写在一个矩形框内,该矩形框以三种基本结构描述符号为基础
复合而成。
伪代码:
伪代码是用一种介于自然语言和计算机语言之间的文字和符
号来描述算法,表现形式比较灵活自由,没有严谨的语法格式。
;结构化程序设计的三种基本结构
顺序结构
顺序结构是最简单的基本结构,要求顺序地执行且必须执行
由先后顺序排列的每一个最基本的处理单位。
顺序结构的示意图如下图所示,表示先执行“处理A”,然后
再顺序执行“处理B”。
(a)图是用传统流程图表示的顺序结构。
(b)图是用N-S结构图表示的顺序结构。;分支结构
分支结构又称作选择结构。在分支结构中,要根据逻辑条件
的成立与否,分别选择执行不同的处理。
分支结构的示意图如下图所示,表示当逻辑条件成立是,执
行处理A,否则执行处理B。
(a)图是用传统流程图表示的顺序结构。
(b)图是用N-S结构图表示的顺序结构。;循环结构
当型循环
在当型循环结构中,当逻辑条件成立时,就反复执行处理
A,直到逻辑条件不成立时结束。 如下图所示:
(a)图是用传统流程图表示的顺序结构。
(b)图是用N-S结构图表示的顺序结构 。;直到型循环
在直到型循环结构中,反复执行处理A,直到逻辑条件成
立时结束,如图所示:
(a)图是用传统流程图表示的顺序结构。
(b)图是用N-S结构图表示的顺序结构 。;程序设计语言
程序设计语言是用来编写计算机能够接受并理解的程序的计
算机语言。它通常是一个能够完整准确表达人的意图,并赖以控
制计算机实现给定运算的符号系统。
面向机器的语言:
面向机器的语言主要是针对特定的机器而设计的计算机语言。
如:机器语言、汇编语言。
面向过程的语言:
又称结构化语言,用这类语言进行程序设计时必须用语句、
函数、命令描述解决问题的步骤,告诉计算机“如何做”。这类语
言独立于计算机,如:PASCAL语言、C语言等。
面向问题的语言:
又称面向对象的语言。用这类语言进行程序设计时,只需告
诉计算机“做什么”,而不需要描述详细的解题步骤。这类语言也
独立于计算机,如:VC、SQL等。;1.2 程序设计方法
程序设计的一般步骤
分析问题,确定解题方案。
确定算法。
根据选取的数学模型和确定的解题方案,设计出具体的操
作步骤。
编写程序。
用程序设计语言编制的源程序。
调试运行程序。
对编好的程序进行试运行和检验,发现问题即对程序进行
修改,直至得出正确的结果。
建立文档资料。
整理分析计算结果,并建立相应的文档资料。;结构化程序设计方法
程序的质量标准是“清晰第一,效率第二”。
程序的设计采用“自顶向下,逐步求精,模块化”的方法。
程序的结构仅由三种基本结构组合、嵌套而成,且满足:
每个程序模块只有一个入口和一个出口;
没有死语句(永远执行不到的语句);
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