《大学计算机基础》课件+第3章.ppt

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1、大学计算机基础北京航空航天大学计算机学院课程目录第6章求解显示，交互（2学时）求解效率，优化和限制（4学时）第5章求解的工程思维，规范（2学时）第7章问题的描述，数据及数据结构（6学时）第3章计算机与计算思维（4学时）第1章第2章问题的抽象与建模（4学时）问题的求解，算法及实现（4学时）第4章2第3章问题的描述，数据及数据结构3.4程序控制结构3.3Python的基本构成及操作3.5函数、模块及文件3.6Python中类的定义3.7Python实现典型数据结构3.2数据与数据结构3.1问题的描述3

2、本章重点了解问题描述的方法掌握“数据抽象”的方法掌握使用Python的基础操作，对象、类型、表达式、程序控制结构，如何构建较大规模的程序掌握如何在Python中定义“类”掌握典型数据结构的定义，抽象数据类型及实现方法43.1问题的描述3.1.1引例3.1.2编程语言3.1.3Python53.1.1引例如何计算平方根？从猜想g开始如果g*g足够接近x，则停止计算，g为x的平方根否则，创建一个新的猜想，(g+x/g)/2将新的猜想称为g，并重复整个过程，直到g*g足够接近x6如何描述问题描述解决问题

3、的要素输入输出简单计算过程控制流73.1.2编程语言1936年，AlanTuring描述了理想的计算模型编程语言要素一组编程结构原语Python原语：文字literal以及中缀运算符等语法哪些单词串可以构成句子4.9+4.9&4.94.9静态语义定义哪些句子具有含义4.9/‘xyz’语义定义句子的含义是什么8学习编程易犯的错误语法错误严谨的编程语言均会进行语法错误检查，如果含有任何语法错误，用户都无法执行程序静态语义错误在允许执行程序前需要进行很多静态语义检查。而C和Python，则仅是做少量的静

4、态语义检查程序的执行并不是创建者的意图它可能崩溃，也就是停止运行，给出示意它可能继续运行，持续运行而不停止它也可能完成运行，产生不正确的结果，甚至有可能是看似正确的结果9编程语言分类低级语言与高级语言前者采用指令以及机器级别的数据对象进行编程，后者采用语言设计者提供的抽象操作进行编程通用编程语言与特定领域编程语言看编程语言的原语操作是广泛可被使用还是面向特定的领域解释型编程语言与编译型编程语言前者程序指令序列直接执行，而后者首先转化为机器级原语操作10Python语言特点通用的编程语言，可有效构建

5、绝大多数程序，而无需对计算机硬件进行直接的访问较弱的静态语义检查功能，对于高可靠性限制要求的程序、由较多人员长期维护和构建的程序而言，它并不是最佳的选择解释型语言，对于编程新生而言Python提供的实时反馈非常有帮助，同时Python提供大量库以及扩展功能，便于使用113.2数据与数据结构3.2.1数据3.2.2数据结构3.2.3数据抽象12程序的构成用于描述问题解决方案包含如下两个方面内容表征问题实例的数据产生预期结果所必须的一组施加于数据之上的计算过编程语言需要提供数据类型控制结构允许算法的步

6、骤能够以更为方便的方式进行表达顺序结构、选择结构以及迭代控制结构133.2.1数据计算机所处理的信息在客观世界中并不孤立存在，如何在计算机中存储这些信息二进制为了使得这些序列有含义，我们使用数据类型进行刻画采用何种方法表征数据间的结构关系，从而通过应用相应的办法进行数据的处理加工，以解决实际问题数据类型提供算法开发时的基石143.2.2数据结构问题要素并非独立存在，之间存在着某种联系，这种联系称为“结构”，也称为数据的“逻辑结构”153.2.3抽象利用计算机解决实际问题的重要过程之一便是“抽象”抽

7、象允许我们看待问题以及提出解决方案的角度分为逻辑视图和物理视图使用计算机撰写文档，收发邮件，上网、玩游戏，听音乐，存储照片操作系统是如何工作的，网络协议是如何配置的，如何编写代码实现功用用户无需知道细节，只需要明确接口如何工作；而“接口”便是用户与底层复杂实现进行交互的方法16数据抽象抽象数据类型（abstractdatatype）如何看待数据以及允许施加于数据之上操作的逻辑描述该描述并不关心如何实现这些数据操作仅关心数据的表示，而不是如何实现数据的操作通过抽象，进行数据的封装，即将实现的细节进行

8、封装，对于用户隐藏这些细节数据结构则提供了抽象数据类型的实现，即如何使用程序结构以及元数据类型提供数据的物理视图173.3Python的基本构成及操作3.3.1对象、表达式以及数字类型3.3.2对变量进行赋值3.3.3TypeStr3.3.4结构化类型3.3.5输入Input3.3.6IDLE183.3.1对象、表达式以及数字类型对象是Python程序操作的核心内容，每个对象具有类型的定义，用于说明程序可用该类型对象完成的工作类型可以是标量以及非标量标量对象可以视为是语言的原子非标