第5章-程序设计与软件工程基础

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1、5.1程序设计概述5.1.1几个概念5.1.2程序的本质5.2程序设计语言和开发环境5.2.1程序设计语言的发展5.2.2集成开发环境（IDE）5.3算法5.3.1算法的概念5.3.2算法的描述5.3.3常用基本算法5.4程序设计方法5.4.1程序设计方法的发展5.4.2结构化程序设计方法5.4.3面向对象程序设计方法5.5数据结构5.5.1数据结构概述5.5.2常用的数据结构5.6软件工程基础5.6.1软件工程概述5.6.2软件开发过程程序设计与软件开发基础第5章1程序设计概述5.15.1.1几个概念程序设计语言程序设计程序25.1.2程序的本质程序包含

2、两方面的内容：数据操作算法：为解决一个问题而采取的方法和步骤；数据结构：问题中涉及到的数据对象及其相互关系和构造方法；程序设计方法学：从程序设计的角度考虑数据如何组织，程序结构如何展开；语言工具和环境：使用到的工具和环境。程序=算法+数据结构+程序设计方法学+语言工具和环境处理——实体————数据结构——算法Wirth公式：算法+数据结构=程序3程序设计的步骤：找到问题对象，建立数据结构描述，即说明在计算机中如何表示该对象的问题；建立算法，确定问题的解决需要按照什么样的步骤进行；确定程序设计方法，即采用什么样的方法展开程序；确定采用的语言和开发环境；最终编

3、写出程序代码。4程序设计语言和开发环境5.25.2.1程序设计语言的发展机器语言由“0”和“1”组成的二进制数，是计算机的语言的基础汇编语言同样十分依赖于机器硬件，移植性不好，但效率仍十分高高级语言FORTRAN、C、C++、VC、VB、JAVA自然语言理想情况55.2.2开发环境#includemain(){floatr,l;printf(“r=“);scanf(“%f”,&r);l=2*3.14159*r;printf(“L=%f”,l);return0;}源程序文件名.c目标程序文件名.obj开始编辑编译有错链接结果正确结束正确

4、不正确有无执行可执行程序文件名.exe库函数和其他目标程序编译器链接器修改调试1、程序设计的过程62、集成开发环境(IDE)TurboC3.0BorlandC++3.1MicrosoftVisualc++,BorlandC++builder…是集源程序编辑、编译、链接、运行与调试于一体、用菜单驱动的集成软件开发环境。7算法5.35.3.1算法的概念算法任何解决问题的过程都是由一定的步骤组成的，把解决问题确定的方法和有限的步骤称作为算法。程序设计的关键之一，是解题的方法与步骤，是算法。8算法的概念5.3.1算法的概念有牛奶和豆浆两个瓶，但却错把豆浆装进了牛奶

5、瓶，把牛奶装进了豆浆瓶中，现在要求将两者交换过来。这是一个非数值运算问题。因为两个瓶子中所装物品不能直接交换，所以，解决的关键是需要第三个容器。算法分析例1交换步骤1．将牛奶瓶中的豆浆装进水瓶中；2．将豆浆瓶中的牛奶装进牛奶瓶中；3．将水瓶中的豆浆装进豆浆瓶中。4．交换结束。豆浆牛奶牛奶瓶豆浆瓶水瓶豆浆牛奶牛奶瓶豆浆瓶9算法的概念5.3.1例2给定两个正整数m和n（m≥n），求它们的最大公约数。算法分析求最大公约数的问题一般用辗转相减法求解。算法描述1、将两个正整数存放到变量m和n中；变量：其值可以改变的量称为变量。变量应有一个名字，在内存中占据一定的存储

6、单元。2、当m≠n时，顺序执行第3步；反之，转到第5步。3、若m>n，则m=m-n；否则n=n-m。4、返回第2步。5、输出结果：所求最大公约数为m。10算法的概念5.3.1算法的特征●有序集合算法必须是一组定义完好且排列有序的指令集合；●明确步骤算法的每一步都必须有清晰明白的含义；●产生结果算法必须产生结果，否则算法也就没有意义；●在有限的时间内终止算法必须能够终止。算法的特征11算法的描述5.3.2原则上，算法可以用任何形式的语言和符号来描述，通常有自然语言、程序语言、伪代码、流程图、N-S图等。自然语言表示用纯自然语言描述：文字冗长、容易出现“歧义性

7、”。12算法的描述5.3.2流程图的表示流程图又称为框图，它利用几何图形的框来代表各种不同性质的操作，用流程线来指示算法的执行方向。起止框输入输出框处理框流程线连接点注释框求两个数最大公约数(辗转相减法)流程图：m=m-nm,nmnm>nn=n-m开始结束NYYN输出m判断框图框符号：13三种基本结构算法的实现过程是由一系列操作组成的，这些操作之间的执行次序就是程序的控制结构。1996年，计算机科学家Bohm和Jacopini证明了这样一个事实：任何简单或复杂的算法都可以由顺序结构、选择结构和循环结构这三种基本结构组合而成。所以，这三种结构就被称为程序设

8、计的三种基本结构，也是结构化程序设计必须采用的结构。程序从入口点开