第1章 程序设计概述ppt课件.ppt

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1、本章教学内容和要求(4学时)1.1计算机系统1.2问题求解1.3算法和基本程序结构1.4程序和程序设计语言1.5程序设计方法方法1946年，美国研制成功了第一台计算机ENIAC，至今仅50多年的历史。计算机发展速度迅猛，其应用已渗入到社会的各个领域。但是，二进制和“存储程序”思想一直应用到现今。第1章程序设计概述应用计算机求解问题，首先必须设计程序并存入计算机，它才能快速准确地提供预期的信息。程序设计是一个复杂的过程。本章简单介绍程序设计方面的一些基本概念，包括计算机系统，应用计算机求解问题的过程，算法和

2、三种基本程序结构，程序设计语言和程序设计方法。结束本章的内存特性，以及算法和三种基本程序结构，要达到“理解”、“熟练掌握”程度。其余内容只要求“了解”和“掌握”。1.1计算机系统1.1.1硬件系统的组成一台计算机一般有四大功能部件：中央处理器CPU，存储器，输入设备和输出设备。图1.1是计算机的基本组成部件。控制器运算器存储器外存储器输入设备输出设备CPU主机图1.1计算机的基本组成部件程序和数据程序和数据存储器学习高级程序设计语言不需要具备很多计算机硬件知识。但是，对内存储器的特性应有较深理解，并能在高

3、级程序设计语言中灵活运用。内存储器是计算机的记忆设备，存储程序和数据。它常常涉及到以下术语：位(bit)存储一个二进制代码0或1的最小单元称为位,简写为b。字节(byte)连续的8个位组成的存储单元称为字节,简写为B。字(word)连续多个字节组成的存储单元称为字。以十六位机为例，并设有一存储单元存储一个十进制整数515。图1.2显示了这三个术语的含义和相互关系。0000001000000011位字字节字节地址和值存储单元的编号称为该存储单元的地址。它可以字节或字编号。内存储器的单元很多，一般以字节计算;

4、1K=1024B,1M=1024×1024B。目前，标准的内存配置为128MB或256MB。存储单元中的内容称该存储单元的值。要严格区分存储单元的地址和存储单元的值概念，例如，图1.2存储单元的值是整数515。图1.2位、字节和字存储单元在计算机内存储器中存储的数据是严格区分数据类型的。在高级程序设计语言中，数据总是与该语言已定义的数据类型或用户定义的数据类型相联系的。随数据类型不同，该数据占用内存的字节数也是不同的。以后把存放任何数据类型的内存空间，简单用一个矩形表示存储单元，如图1.3所示。?存储单元

5、变量名a(int)存储单元地址Ka存储单元值图1.3存储单元在高级程序设计语言中涉及到存储单元，必须把变量名、存储单元地址、存储单元值等三个概念一同考虑。一旦定义了一个变量，就在内存中开辟了一个存储单元，具有确定的存储单元地址，但存储单元的值是不确定的，用“？”表示。!!下面以存放整型数据的存储单元n为例，讨论存数和取数的特点，图1.4。图1.4存数和取数？3101010nnnnn开辟一个n存储单元，其值不确定，n不能参加运算向n存储单元存3,n的值修改为3向n存储单元存10,n的值修改为10从n存储单元

6、取数,取出的值是10再从n存储单元取数,取出的值还是10从图1.4可明显地看出存数和取数的规律：向存储单元存数，必定修改存储单元中的值，以新值取代原值，当然原值丢失。从存储单元中取数，取出存储单元的值后，该存储单元中的值仍保持原值不变。!!1.1.2软件系统的组成软件使人们不必过多地去了解计算机本身结构与原理，就能方便灵活使用计算机。也就是说，软件在用户和计算机之间架起了一座桥梁。按软件功能划分，软件可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件包括操作系统、语言处理系统、数据库管理系统、支撑工具等。其中操作系

7、统是计算机所有系统软件的核心。应用软件包括各种各样用途的应用软件包和用户程序。结束1.2问题求解应用计算机求解问题是一个复杂的过程，包括问题分析，建立数据模型，设计算法，编程，调试和测试，整理文挡等。学习程序设计，要按这个步骤一步一步地解决问题。掌握和学会问题求解方法，是学习程序设计语言的重点，也是最大难点。它将贯穿于教学的整个过程，渗透到各个教学环节。问题求解过程如图1.5所示。问题分析建立数据模型设计算法编程调试和测试整理文挡图1.5问题求解结束一个C程序包含两方面描述：对数据描述和对操作描述。数据描

8、述是指程序中数据的数据类型和数据组织形式，称为数据结构(datestructure)。操作描述是指问题求解方法和步骤，称为算法(algorithm)。编程前必须先分析问题，建立数据模型，设计算法,然后才能进行编程。没有正确的算法，编不出正确的程序。算法可采用多种方法表示，如用自然语言、流程图、伪代码等。本节介绍三种基本程序结构，并以一种结构和一个例题方式，用自然语言和流程图两种方法描述算法。1.3算法和三种基本程序结构1.3.