《大学计算机基础》第5章-程序设计基础

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1、大学计算机基础北京航空航天大学教学课件1第5章程序设计基础5.3程序设计步骤与程序设计方法5.1程序和程序设计语言5.2算法5.4常用程序设计语言5.5程序设计范型2本章重点程序的概念程序设计语言的结构算法的概念与描述方法程序设计步骤程序设计方法35.1程序和程序设计语言5.1.1程序的一般概念5.1.2程序设计语言的概述5.1.3程序设计语言的结构45.1.1程序的一般概念生活中程序的概念何事？策划导演例1：年终总结会的程序：会议主持宣布会议开始领导讲话个人或团队代表发言领导总结会议主持宣布会议结束55.1.1程序的一般概念（续1）生活中程序的概念甲地乙地丙地A

2、线8公里B线5公里C线4公里步行骑车开车时间红绿灯铁道依据实际案例并精心计算解决该计算问题的方法、步骤就包含了程序的概念。例2：某人从甲地到丙地去。65.1.1程序的一般概念（续2）计算机程序的概念：为实现某一算法而编写的指令序列。宏观地描述该指令序列，可用计算机的机器语言汇编语言高级语言用经典的公式可表示为：程序=算法+数据结构75.1.2程序设计语言的概述程序设计——编写程序的全过程。有学者认为：程序设计=算法+数据结构+程序设计语言程序设计语言——人和计算机之间对话和交流的一种工具，用于描述计算机所执行的操作。计算机程序设计语言有几百种，但是最常用的不过10

3、多种，了解一些程序设计语言的不同特性，有助于为特定任务而选择适当的程序设计语言。81.机器语言（MachineLanguage）指令——指挥计算机完成某个基本操作的命令。机器语言程序注解1011000000001000001011000000101011110100把8存放到累加器A中。将10与累加器A中的8相加，结果存在A中。程序结束。指令系统——所有的指令集合。（第一代程序设计语言）机器语言——用二进制代码表示指令系统的语言。机器语言程序——由二进制代码按一定规则组成的、能被机器理解和运行的指令序列。（也称可执行程序）例如：计算累加器A=8+10的机器语言程序

4、如下：92.汇编语言（AssemblyLanguage）汇编语言——实质就是以容易记忆的代码或英文单词来代替约定的机器指令。（第二代程序设计语言）汇编语言源程序注解MOVA,8ADDA,10HLT把8存放到累加器A中。将10与累加器A中的8相加，结果存在A中。程序结束。例如：用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示跳转、MOV表示数据的传送指令等。汇编源程序——使用汇编语言编写的程序。例如：上述计算累加器A=8+10的汇编语言程序如下：103.高级语言（HighLevelLanguage）高级语言——类似数学语言或人的自然语言，同时又不依赖于某种计算机硬件，使得设

5、计编制的程序能够在所有机器上通用。（第三代程序设计语言）程序设计语言在不同的系统平台使用比较普遍的有：FORTRAN、ALGOL、COBOL、LISP、PL/I、BASIC、SIMULA67、Pascal、C、Smalltalk80、Ada、C++、VC、VB、Delphi、Java、JavaScript、C#、VisualBASIC.NET。可视化语言——构成了命令式语言中的另一个子类。最流行的可视化语言VisualBASIC（1999年），已被VisualBASIC.NET（2002年）取代。提供拖拉式生成代码段的功能。一度被认作第四代语言，此说法已不再使用了

6、。11程序设计语言的特点机器语言的特点：编程难效率高需要指令系统难读难维护高级语言的特点：编程容易效率低需要编译系统易读易维护汇编语言的特点：编程不容易效率较高需要汇编程序不易读不易维护125.1.3程序设计语言的结构程序结构的多样性：结构化程序模块化程序面向对象的程序结构一个良好结构的程序具有以下等特点：结构清晰容易阅读容易理解容易验证容易维护1996年，计算机科学家Boehm和Jacopini提出并从数学上证明任何一个算法，都能以三种基本控制结构表示，即顺序结构、选择结构和循环结构。13结构化程序设计中——顺序结构按照程序语句行的自然顺序，一条语句一条语句地执

7、行程序。语句A入口语句B出口14结构化程序设计中——选择结构根据条件的判断确定应该执行哪一条分支的语句序列。（又称为分支结构）入口出口语句序列A语句序列B条件真假单分支、多分支结构？15入口假真语句序列出口直到型循环结构条件结构化程序设计中——循环结构主要用于重复执行相同的语句序列（被称为循环体），直到判定条件为假（或为真）时才可终止执行循环体。出口入口语句序列假条件真当型循环结构16结构化程序设计的特点每种结构，只有一个入口和一个出口，这是结构化设计的一个原则。遵循结构化程序设计的原则，按照结构化程序设计方法设计出的程序具有明显的优点：其一，程序易读、理解和维护

8、。程序员用