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程序设计逻辑基础

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程序设计基础知识点

程序设计基础知识点

第三部分程序设计基础程序、程序设计、程序设计语言的定义⑴程序：计算机程序,是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列,或者可以被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列.⑵程序设计：程序设计是给出解决特定问题程序的过程,是软件构造活动中的重要组成部分.程序设计往往以某种程序设计语言为工具,给出这种语言下的程序.程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段.⑶程序设计语言：程序设计语言用于书写计算机程序的语言.语言的基础是一组记号和一组规则.根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言.在程序设计语言中,这些记号串就是程序.程序设计语言有3个方面的因素,即语法、语义和语用.高级语言和低级语言的概念及区别⑴高级语言：高级语言High-level programming language是高度封装了的编程语言,与低级语言相对.它是以人类的日常语言为基础的一种编程语言,使用一般人易于接受的文字来表示例如汉字、不规则英文或其他外语,从而使程序编写员编写更容易,亦有较高的可读性,以方便对电脑认知较浅的人亦可以大概明白其内容.⑵低级语言：低级语言分机器语言二进制语言和语言符号语言,这两种语言都是面向机器的语言,和具体机器的指令系统密切相关.机器语言用指令代码编写程序,而符号语言用指令助记符来编写程序.⑶区别：高级语言：实现效率高,执行效率低,对硬件的可控性弱,目标代码大,可维护性好,可移植性好低级语言：实现效率低,执行效率高,对硬件的可控性强,目标代码小,可维护性差,可移植性差了解知识：CPU运行的是二进制指令,所有的语言编写的程序最终都要翻译成二进制代码.越低级的语言,形式上越接近机器指令,语言就是与机器指令一一对应的.而越高级的语言,一条语句对应的指令数越多,其中原因就是高级语言对底层操作进行了抽象和封装,使编写程序的过程更符合人类的思维习惯,并且极大了简化了人力劳动.也就是说用高级语言写一句,会被转换成许多底层操作,大部分的工作交给了负责转换的机器即编译器,从而人力得到了解放.编译程序的概念及作用⑴编译程序Compiler,compiling program也称为编译器,是指把用高级程序设计语言书写的源程序,翻译成等价的机器语言格式目标程序的翻译程序.⑵作用：它以高级程序设计语言书写的源程序作为输入,而以语言或机器语言表示的目标程序作为输出.计算机求解问题的过程分析问题确定计算机做什么→设计算法寻找解决问题的途径和方法,即要计算机怎么做→编写程序将算法翻译成计算机程序设计语言→上机运行和测试程序正确性的含义程序正确性证明就是采用严格的数学方法评价一个程序是否达到了预定的性能,即对于任何一组允许的输入信息,程序执行后能得到一组和这组信息对应的正确的输出信息.程序错误的几种类型程序错误,即英文的Bug,也称为缺陷,是指在软件运行中因为程序本身有错误而造成的功能不正常、死机、数据丢失、非正常中断等现象.⑴语法错误⑵逻辑错误程序调试、程序测试的概念以及区别⑴程序调试：是将编制的程序投入实际运行前,用手工或编译程序等方法进行测试,修正语法错误和逻辑错误的过程.这是保证计算机信息系统正确性的必不可少的步骤.编完计算机程序,必须送入计算机中测试.⑵程序测试：program testing是指对一个完成了全部或部分功能、模块的计算机程序在正式使用前的检测,以确保该程序能按预定的方式正确地运行.了解知识：程序测试的方法灰盒测试,确实是介于白盒测试与黑盒测试之间的,可以这样理解,灰盒测试关注输出对于输入的正确性,同时也关注内部表现,但这种关注不象白盒那样详细、完整,只是通过一些表征性的现象、事件、标志来判断内部的运行状态,有时候输出是正确的,但内部其实已经错误了,这种情况非常多,如果每次都通过白盒测试来操作,效率会很低,因此需要采取这样的一种灰盒的方法.白盒测试,又称结构测试.他的前提是可以把程序看成在一个透明的白盒子里,测试者完全知道程序的结构和处理算法.这种方法按照程序内部逻辑设计测试用例,检测程序中的主要执行通路是否能按照预定要求正确工作.白盒测试根据软件的内部逻辑设计设施用例,常用的技术是逻辑覆盖,即考察用测试数据运行被测程序是对程序逻辑的覆盖程度.主要的覆盖标准有：语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、组合条件覆盖和路径覆盖.黑盒测试根据关键需求说明书所规定的功能来设计测试用例,它不考虑软件的内部结构和处理算法.常用的黑盒测试技术包括等价类划分、边值分析、错误推测和因果图等.⑶区别：①目的不同软件测试的目的是发现错误,至于找出错误的原因和错误发生的地方不是软件测试的任务,而是调试的任务.调试的目的是为了证明程序的正确,因此它必须不断地排除错误.它们的出发点不一样.前者是挑错,是一种挑剔过程,属于质盘保证活动.后者是排错,是一种排除过程,是编码活动的一部分.②指导原则和方法不同软件测试的输出是预知的,其软件测试用例必须包括预期的结果,而调试的输出大多是不可预见的,需要调试者去解释、去发现产生的原因.③操作者不同因为心理状态是软件测试程序的障碍,所以执行软件测试的人一般不是开发人员,以使软件测试更客观、更有效,而调试人员一般都是开发人员.结构化程序设计概念及类型结构化程序设计structured programming是进行以模块功能和处理过程设计为主的详细设计的基本原则.结构化程序设计的三种基本结构是:顺序结构、选择结构和循环结构.顺序结构表示程序中的各操作是按照它们出现的先后顺序执行的.选择结构表示程序的处理步骤出现了分支,它需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行.选择结构有单选择、双选择和多选择三种形式.循环结构表示程序反复执行某个或某些操作,直到某条件为假或为真时才可终止循环.在循环结构中最主要的是：什么情况下执行循环哪些操作需要循环执行循环结构的基本形式有两种：当型循环和直到型循环.当型循环：表示先判断条件,当满足给定的条件时执行循环体,并且在循环终端处流程自动返回到循环入口；如果条件不满足,则退出循环体直接到达流程出口处.因为是"当条件满足时执行循环",即先判断后执行,所以称为当型循环.直到型循环：表示从结构入口处直接执行循环体,在循环终端处判断条件,如果条件不满足,返回入口处继续执行循环体,直到条件为真时再退出循环到达流程出口处,是先执行后判断.因为是"直到条件为真时为止",所以称为直到型循环.面向对象程序设计概念面向对象编程Object OrientedProgramming,OOP,面向对象程序设计是一种计算机编程架构.OOP 的一条基本原则是计算机程序是由单个能够起到子程序作用的单元或对象组合而成.OOP 达到了软件工程的三个主要目标：重用性、灵活性和扩展性.为了实现整体运算,每个对象都能够接收信息、处理数据和向其它对象发送信息.面向对象程序设计中的概念主要包括：对象、类、数据抽象、继承、动态绑定、数据封装、多态性、消息传递.通过这些概念面向对象的思想得到了具体的体现.ASCII字符集ASCIIAmerican Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换代码是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,主要用于显示现代英语和其他西欧语言.它是现今最通用的单字节编码系统,并等同于国际标准ISO/IEC 646.标准ASCII 码也叫基础ASCII码,使用7 位二进制数来表示所有的大写和小写字母,数字0 到9、标点符号, 以及在美式英语中使用的特殊控制字符.大小规则1数字0~9比字母要小.如"7"<"F"；2数字0比数字9要小,并按0到9顺序递增.如"3"<"8"3字母A比字母Z要小,并按A到Z顺序递增.如"A"<"Z"4同个字母的大写字母比小写字母要小.如"A"<"a".记住几个常见字母的ASCII码大小：“换行LF”为10；“回车CR”为13；空格为32；"0"为48； "A"为65；"a"为97.标识符、关键字的概念在编程语言中,标识符就是程序员自己规定的具有特定含义的词,比如类名称,属性名称,变量名等.关键字就是程序发明者规定的有特殊含义的单词,又叫保留字 .注释语句的作用注释语句在程序的开始或中间,不具有任何功能实现的作用,仅仅是对程序进行说明的语句.注释语句在程序运行过程中不运行,却是程序编写时的重要内容,对于理解程序很重要.表达式的组成及类型表达式,是由数字、算符、数字分组符号括号、自由变量和约束变量等以能求得数值的有意义排列方法所得的组合.类型：算术表达式：是最常用的表达式,又称为数值表达式.它是通过算术运算符来进行运算的数学公式.加法、减法、乘法、除法、求余关系表达式：用关系运算符将两个表达式连接起来的式子,称关系表达式.关系表达式的值是逻辑值“真”或“假”.=等于、<小于、<=小于等于、>大于、>=大于等于、<>不等于逻辑表达式：用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的有意义的式子称为逻辑表达式.逻辑表达式的值是一个逻辑值,即“true”或“false”.NOT非、AND与、OR或子程序和函数的概念子程序：在计算机科学中,子程序英语：Subroutine, procedure, function, routine, method, subprogram, callable unit,是一个大型程序中的某部份代码,由一个或多个语句块组成.它负责完成某项特定任务,而且相较于其他代码,具备相对的独立性.函数：在程序设计中,常将一些常用的功能模块编写成函数,放在函数库中供公共选用.要善于利用函数,以减少重复编写程序段的工作量.许多程序设计语言中,可以将一段经常需要使用的代码封装起来,在需要使用时可以直接调用,所以,函数也可以说是许多代码的集合,这就是程序中的函数.数据、数据元素、数据对象、数据项的概念数据：数据就是数值,也就是我们通过观察、实验或计算得出的结果.数据有很多种,最简单的就是数字.数据也可以是文字、图像、声音等.数据可以用于科学研究、设计、查证等.数据元素：数据元素data element是计算机科学术语.它是数据的基本单位,数据元素也叫做结点或记录.在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理.有时,一个数据元素可由若干个数据项组成,例如,一本书的书目信息为一个数据元素,而书目信息的每一项如书名、作者名等为一个数据项.数据项是数据的不可分割的最小单位.数据对象：Data Object是性质相同的数据元素的集合,是数据的一个子集,数据对象是一种运行时的概念.可以是外部实体例如,产生或使用信息的任何事物、事物例如,报表、行为例如,打电话、事件例如,响警报、角色例如,教师、学生、单位例如,会计科、地点例如,仓库或结构例如,文件等.总之,可以由一组属性来定义的实体都可以被认为是数据对象.数据项：数据项又称数据元素data element,是数据的基本单位,一个数据可由若干个数据项data item组成,数据项是数据的不可分割的最小单位.数据的逻辑结构、存储结构数据的逻辑结构是对数据之间关系的描述,有时就把逻辑结构简称为数据结构.逻辑结构形式地定义为K,R或D,S,其中,K是数据元素的有限集,R是K上的关系的有限集.了解知识：逻辑结构有四种基本类型：集合结构、线性结构、树状结构和网络结构.表和树是最常用的两种高效数据结构,许多高效的算法能够用这两种数据结构来设计实现.表是线性结构的全序关系,树偏序或层次关系和图局部有序weak/local order是非线性结构.数据结构在计算机中的表示映像称为数据的物理存储结构.它包括数据元素的表示和关系的表示.数据运算数据运算是对数据依某种模式而建立起来的关系进行处理的过程.最基本的数据运算有：①算术运算,如：加、减、乘、除、乘方、开方、取模等；②关系运算,如：等于、不等于、大于、小于等；③逻辑运算,如：与、或、非、恒等、蕴含等.数据结构的两大逻辑结构和四种常用的存储表示方法数据的逻辑结构分两大类：线性结构和非线性结构了解知识：线性结构是一个有序数据元素的集合.常用的线性结构有：线性表,栈,队列,双队列,数组,串.常见的非线性结构有：二维数组,多维数组,广义表,树二叉树等,图.数据的存储方法有四种：顺序存储方法、链接存储方法、索引存储方法和散列存储方法了解知识：1顺序存储方法：该方法把逻辑上相邻的结点存储在物理位置上相邻的存储单元里,结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现.由此得到的存储表示称为顺序存储结构Sequential Storage Structure,通常借助程序语言的数组描述.该方法主要应用于线性的数据结构.非线性的数据结构也可通过某种线性化的方法实现顺序存储.2链接存储方法：该方法不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻,结点间的逻辑关系由附加的指针字段表示.由此得到的存储表示称为链式存储结构Linked Storage Structure,通常借助于程序语言的指针类型描述.3索引存储方法：该方法通常在储存结点信息的同时,还建立附加的索引表.索引表由若干索引项组成.若每个结点在索引表中都有一个索引项,则该索引表称之为稠密索引Dense Index.若一组结点在索引表中只对应一个索引项,则该索引表称为稀疏索引Spare Index.索引项的一般形式是：关键字、地址关键字是能唯一标识一个结点的那些数据项.稠密索引中索引项的地址指示结点所在的存储位置；稀疏索引中索引项的地址指示一组结点的起始存储位置.4散列存储方法：该方法的基本思想是：根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址.四种基本存储方法,既可单独使用,也可组合起来对数据结构进行存储映像.同一逻辑结构采用不同的存储方法,可以得到不同的存储结构.选择何种存储结构来表示相应的逻辑结构,视具体要求而定,主要考虑运算方便及算法的时空要求.算法和程序的关系算法是对特定问题求解步骤的描述,它是指令的有限序列.算法与程序的关系：算法和程序都是指令的有限序列 ,但是,程序是算法,而算法不一定是程序.算法和程序的区别主要在于：1 在语言描述上,程序必须是用规定的程序设计语言来写,而算法很随意；2 在执行时间上,算法所描述的步骤一定是有限的,而程序可以无限地执行下去.所以：程序 = 数据结构 + 算法常用数据类型种类及特性不同的变成语言,数据类型的说法有差异.一般而言包含：数字型或者数值型,常有 Integer整型、Long 长整型、Single单精度浮点型、Double双精度浮点型和 Currency货币型.文本型：常有String 字符串型逻辑型：若变量的值只是“true/false”、“yes/no”、“on/off”信息,则可将它声明为Boolean 类型.常量和变量的概念“常量”在程序运行时,不会被修改的量.换言之,常量虽然是为了硬件、软件、编程语言服务,但是它并不是因为硬件、软件、编程语言而引入.变量来源于数学,是计算机语言中能储存计算结果或能表示值抽象概念.变量可以通过变量名访问.字符串的概念及应用字符串或串String是由数字、字母、下划线组成的一串字符.一般记为 s=“a1a2···an”n>=0.它是编程语言中表示文本的数据类型.在程序设计中,字符串string为符号或数值的一个连续序列,如符号串一串字符或二进制数字串一串二进制数字.数组、数组元素、下标变量数组：就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合,就是把有限个类型相同的变量用一个名字命名,然后用编号区分他们的变量的集合,这个名字称为数组名,编号称为下标.组成数组的各个变量称为数组的分量,也称为数组的元素,有时也称为下标变量.数组是在程序设计中,为了处理方便, 把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来的一种形式.这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组.数组元素是组成数组的基本单元.数组元素也是一种变量, 其标识方法为数组名后跟一个下标.下标表示了元素在数组中的顺序号.数组元素通常也称为下标变量.了解知识：数组元素的一般形式为：数组名下标,其中下标只能为整型常量或整型表达式.。

程序设计逻辑

程序设计逻辑

程序设计逻辑程序设计逻辑是指在编程过程中所使用的一种输入-处理-输出的基本思路，也称为程序设计范式。

这种思路是指程序通过对输入数据进行处理，得出正确的输出结果，从而实现程序功能的一种方法。

程序设计逻辑是程序员必须掌握的基本知识和技能，对于编写高质量的程序和提高编程效率具有重要的作用。

程序设计逻辑的基本思路包含以下几个方面：1. 输入：程序从外部获取需要处理的原始数据。

输入的数据可以是从终端输入、读取文件等渠道获得的。

输入数据包含各种类型的数据，如字符型、整型、浮点型、数组、结构等等。

2. 处理：程序对输入的数据进行处理，包括算数运算、逻辑运算、控制结构、函数调用等。

程序处理数据的方式，取决于数据类型和处理要求，处理结果也可能是同一类型或不同类型的数据。

3. 输出：程序将处理后的数据输出，输出的形式可以是在到屏幕上显示、文件中存储或通过网络传输等方式进行。

输出数据的形式、格式、位置也会根据需求不同而不同。

在程序设计逻辑中，还包括变量和控制结构等其他基本概念。

变量是用来存储数据的容器，程序中经常需要使用变量来存储计算或获取的数据。

控制结构是指程序根据条件或循环结构，选择执行不同的代码段或多次重复执行代码段来实现不同的逻辑判断和行为。

程序设计逻辑的实践过程中，需要程序员掌握好以下几点：1. 必须仔细分析问题的需求，充分了解输入数据的特点、处理逻辑和输出结果要求。

2. 使用恰当的变量，确保程序数据的正确性、合法性和可读性。

3. 使用充分的控制结构，确保程序的流程、分支和循环结构能够完整、正确地实现实际需求。

4. 保持程序的可读性和易维护性，对程序进行注释和格式化，以便于后期修复和调试。

总之，程序设计逻辑的成功实现，不仅仅要求熟练掌握各种编程技术和知识，还需要理性思考、仔细分析问题和彻底测试。

通过不断的实践和学习，我们可以不断完善和精进自己的编程逻辑，为编写高质量的程序打下坚实的基础。

逻辑和计算机设计基础

逻辑和计算机设计基础
根据软件需求，设计合理的系统架构，包括模块划分、接口定义 等。
程序设计语言
选择适合的程序设计语言，以便更高效地实现软件功能。
软件开发流程
遵循标准的软件开发流程，如敏捷开发、瀑布模型等，以确保软 件质量和开发效率。
人工智能设计
数据驱动模型
利用大量数据进行模型训练，提高人工智能的准确性和可靠性。
算法优化
能正确性。
数字系统设计
数字系统架构设计
根据系统需求，设计出合理的数字系统架构。
微处理器与微控制器
了解微处理器和微控制器的原理、结构、指 令集以及应用。
嵌入式系统设计
掌握嵌入式系统的基本概念、组成、设计流 程以及应用。
系统级编程语言
掌握C、C、汇编等系统级编程语言，能够 进行系统级编程。
数字信号处理
时序逻辑电路
除了逻辑门外，还包含存储 元件，如触发器，用于存储 状态信息。
数字电路
由逻辑门和存储元件组成的 电路，用于执行算术运算和 逻辑运算。
02 计算机设计基础
计算机组成
中央处理器（CPU）
负责执行计算机程序中的指令，控制 计算机的各个部分协调工作。
存储器（Memory）
用于存储数据和程序，包括随机存取 存储器（RAM）和只读存储器 （ROM）。
输入输出设备（I/O）
用于输入和输出数据，如键盘、鼠标、 显示器等。
操作系统（OS）
控制计算机硬件和软件资源，为用户 提供良好的操作界面。
计算机架构
冯·诺依曼架构
01
由五个部分组成，包括运算器、控制器、存储器、输
入设备和输出设备，是现代计算机的基本架构。
RISC和CISC架构
02 RISC架构强调精简指令集，提高指令执行速度；

信息技术编程逻辑的基础知识

信息技术编程逻辑的基础知识

信息技术编程逻辑的基础知识信息技术的发展已经深深地渗透到我们的生活中，编程逻辑成为了掌握信息技术的基础知识之一。

本文将为您介绍信息技术编程逻辑的基础知识，包括基本概念、编程思维以及常见的编程逻辑结构等内容。

1. 编程逻辑的概念编程逻辑是指在编写程序时所需遵循的一套规则和思维方式，它使得程序能够按照既定的步骤进行执行。

编程逻辑的核心是将复杂的问题分解成一系列简单的步骤，并根据特定的逻辑关系组织这些步骤。

2. 编程思维编程思维是指以问题解决为导向的思考方式，它强调通过分析和解决问题的过程来培养人们的逻辑思维和创新能力。

编程思维需要具备如下几个基本要素：- 抽象能力：能够将问题从具体的场景中抽象出来，找出问题的本质和共性。

- 逻辑思维：能够理清问题之间的逻辑关系，合理地组织和操纵各种信息。

- 分解能力：能够将复杂的问题分解成多个简单的子问题，逐个解决。

- 正确性和准确性：编程思维要求我们在解决问题的过程中保持准确性和逻辑的严谨性。

3. 编程逻辑结构编程逻辑结构是指程序中各语句的排列方式和执行顺序。

常见的编程逻辑结构包括顺序结构、选择结构和循环结构。

3.1 顺序结构顺序结构是指程序按照语句的先后次序执行。

在顺序结构中，每个语句都会被依次执行，直至程序结束。

顺序结构是编程中最简单、最基础的逻辑结构。

3.2 选择结构选择结构根据条件的真假选择性地执行不同的语句。

常见的选择结构包括以下几种：- 单分支结构：只有一个条件的判断，满足条件时执行相应的语句，否则跳过。

- 双分支结构：根据一个条件的真假执行不同的分支。

- 多分支结构：根据多个条件的真假执行不同的分支。

- 嵌套分支结构：在一个分支结构中再嵌套其他分支结构。

3.3 循环结构循环结构会重复执行一段代码，直到满足特定的条件才停止。

常见的循环结构包括以下几种：- 计数循环：根据循环执行的次数确定循环是否结束。

- 条件循环：根据循环中的条件满足与否确定循环是否结束。

《程序设计基础》PPT课件

《程序设计基础》PPT课件

• 数值型 货币型比较 • 日期型和日期时间型比较 • 逻辑型比较 • 子串包含测试 • 例题2.9
设置字符的排序次序
• Machine 大写小于小写 • Pinyin 大写大于小写 • Stroke 按照笔画算 • Set collate to ”<pinyin|machine|stroke>”
例题2.1 ?'计算机','123',[数据],['ABC'"abc"] ??"学习",'字符串'," ",[表示方法]
4．日期型常量（Data）
• 日期型数据是存储和表示年、月、日等日 期的数据类型，其内部存储格式为 “yyyy/mm/dd”，其中yyyy代表年份， mm代表月份，dd代表日子，共占8个字符。 年份的取值范围为：100至9999；月份的取 值范围为：1至12；日子的取值范围随年份 和月份的不同而不同，最大范围为：1至31。
STORE <表达式> TO <变量名表> 其中变量名表是用逗号“，”分开的多个变量名。与 等号赋值命令不同的是一条store命令可以同时给多个 变量赋相同的值。
• 功能注释见书本
例如为a，b，c赋相同的值34，需输入命令： store 34 to a,b,c
数组
• 数组是内存中连续的一片区域，它由一系 列元素组成，每个数组元素可通过数组名 及相应的下表来访问
数据类型及其存储方式
6．日期时间型（DateTime） 日期时间型数据用于存储日期和时间值。日期时间型数据存储格式为 “yyyymmdd hhmmss”，其中yyyy表示年，mm（第一个）表示月，dd表示 日，hh表示小时，mm（第二个）表示分钟，ss表示秒（必须为整数）。日 期时间型可以表示一个日期值，也可以表示一个时间值，或者表示一个日 期时间值。日期时间型数据与日期型数据一样在内存中用8个字节存储。 7．双精度型（Double） 双精度型数据是指精度要求较高的数据，或真正的浮点数。双精度型数 据占用8个字节存储空间，取值范围为0.904 656 458 412 47×10 324～ ±0.988 456 743 115×10307。 8．整数型（Integer） 整数型数据用于存取不包含小数部分的数值。整数型数值不用转换成 ASCII字符来存 储，而数值型数据是要进行二进制转换的。整数型占用4个 字节，取值范围为 2 147 483 647～2 147 483 646。

数学和逻辑基础在计算机科学中的重要性

数学和逻辑基础在计算机科学中的重要性

数学和逻辑基础在计算机科学中的重要性计算机科学是一门基于数学和逻辑思维的学科，数学和逻辑基础在其中起着非常重要的作用。

数学提供了计算机科学的核心原理和算法的基础，而逻辑思维则帮助程序员进行问题分析和解决方案的设计。

下面将从数学和逻辑两个方面探讨它们在计算机科学中的重要性。

首先，数学在计算机科学中扮演着重要的角色。

在计算机科学领域，离不开数学的理论和方法。

例如，离散数学是计算机科学的基础，它涉及到集合论、逻辑、图论和组合数学等课程内容。

这些离散数学的概念和方法被广泛应用于计算机网络、数据库、优化算法和密码学等领域。

其中，算法是计算机科学的核心概念，而数学中的算法理论为计算机算法的设计与分析提供了底层支持。

通过数学的方法，可以对算法进行严格的证明和分析，确保其正确性和效率。

例如，图论中的最短路径算法和排序算法都被广泛应用于计算机科学中，数学的抽象和推理帮助计算机科学家设计出高效的算法解决各种问题。

此外，数学中的概率论和统计学也在计算机科学中扮演着重要的角色。

在人工智能和机器学习领域，概率论和统计学的方法用于建模和分析数据，从而实现分类、预测和优化等任务。

这些数学工具使得计算机科学家能够处理大量数据，并从中获取有用的信息。

其次，逻辑思维在计算机科学中同样至关重要。

计算机科学中的问题解决都需要通过逻辑思维进行抽象、分析和推理。

例如，程序设计中的控制结构和条件语句都依赖于逻辑思维。

只有理解逻辑规则并正确应用，程序员才能编写出正确且高效的代码。

逻辑思维还帮助程序员进行问题分析和设计解决方案。

在软件开发过程中，程序员需要将现实世界的问题进行抽象，并设计出合适的算法和数据结构来解决问题。

逻辑思维帮助程序员识别问题的本质、分析问题所需的步骤以及设计合理的程序架构。

此外，逻辑思维还有助于程序员进行错误排除和调试。

在程序出现问题时，程序员需要通过逻辑思维排查可能的错误原因，并进行调试。

逻辑思维能够帮助程序员快速定位问题，并提出有效的解决方案。

第4章 程序设计基础


计算机科学导论
2
4.1 程序设计
程序设计是指用计算机语言对所要解决的问题中的数 据以及处理问题的方法和步骤所做的完整而准确的描述的 过程。程序设计步骤如下： 1. 确定要解决的问题。 2. 分析问题。 高质量程序设计目标是结构 化程度高、可读性好、效率 3. 选择计算方法。 高、可靠性高、便于维护。 4. 确定数据结构和算法。 5. 绘制流程图。 6. 编写程序。 7. 调试并测试程序。 8. 整理资料，交付使用。
2019/3/10
计算机科学导论
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4.3.1 基本概念
（2） 数据的物理结构
数据的物理结构是指逻辑结构在计算机存储 器中的表示。 数据的物理结构主要有四种，分别是顺序结 构、链表结构、索引结构及散列结构。
2019/3/10
计算机科学导论
35
4.3.1 基本概念
①顺序结构
把所有元素存放在一片连续的存储单元中，逻辑 上相邻的元素存储在物理位置相邻的存储单元中，由 此得到的存储表示称为顺序存储结构。 程序设计语言中的数组常使用顺序存储结构来实
2019/3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10
计算机科学导论
26
4.2.5 程序设计举例
例4.1 输入三角形的3个边长a，b和c ，求三角形面积。
area s(s a)(s b)(s c)
s ( a b c) / 2
则计算该三角形的面积的C语言源程序如下：
#include<stdio.h> #include<math.h> void main() { float a,b,c,s,area; //变量定义 scanf(“%f,%f,%f”,&a,&b,&c); //输入语句 s=1.0/2*(a+b+c); area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)); printf(“a=%7.2f,b=%7.2f,c=%7.2f,s=%7.2f\n”,a,b,c,s); printf(“area=%7.2f\n”,area); //输出语句 27 } 2019/3/10 计算机科学导论

程序设计基础.pdf


9*23语句的嵌套
91语句的嵌套格式如下
条件表达式 !!9+!J
? K !:L'3
!!
条件表达式 !!!!9+!J
3 K !:L'3
第, 章!!"#$%& '%#"( 程序设计基础 #!$
!!!!!! !!!!<3= 9+ !! <3= 9+
区分嵌套的层次方法是每个F4591与它上面最接近的91配对
+(双分支结构的91语句的两种格式和使用
'*(单行形式&
表达式 语句 语句 !!9+ J
K :L'3 J
? K <15' J
MK
'+(多行形式&
表达式 !!9+ J
K :L'3
J语句块? K
<15'
J语句块M K
#!# 程序设计及其医学应用习题解析与实验指导
<3= 9+
,多分支结构的91语句的格式和使用 语句格式
)变量的作用域
局部变量作用域该变量所在的代码模块
窗体级变量作用域该变量所在的窗体文件的所有代码模块
全局变量作用域该变量所在的整个程序
-变量的生存周期
静态变量生存周期整个程序的运行过程
动态局部态变量生存周期该变量所在的代码模块被调用运行时
常量 !!= 在!"#$%&'%#"(中的常量可分为,种类型直接常量符号常量以及系统标准常量
:*循环结构;<=循环结构
S0/循环也称计数循环其格式如下
循环变量 初值 终值 步长 !!O," J

程序设计基础学习知识(学习知识重点)

第三部分程序设计基础3.1 程序、程序设计、程序设计语言的定义⑴程序：计算机程序，是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列，或者可以被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列。

⑵程序设计：程序设计是给出解决特定问题程序的过程，是软件构造活动中的重要组成部分。

程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程序。

程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。

⑶程序设计语言：程序设计语言用于书写计算机程序的语言。

语言的基础是一组记号和一组规则。

根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。

在程序设计语言中，这些记号串就是程序。

程序设计语言有3个方面的因素，即语法、语义和语用。

3.2 高级语言和低级语言的概念及区别⑴高级语言：高级语言（High-level programming language）是高度封装了的编程语言，与低级语言相对。

它是以人类的日常语言为基础的一种编程语言，使用一般人易于接受的文字来表示（例如汉字、不规则英文或其他外语），从而使程序编写员编写更容易，亦有较高的可读性，以方便对电脑认知较浅的人亦可以大概明白其内容。

⑵低级语言：低级语言分机器语言（二进制语言）和汇编语言（符号语言），这两种语言都是面向机器的语言，和具体机器的指令系统密切相关。

机器语言用指令代码编写程序，而符号语言用指令助记符来编写程序。

⑶区别：高级语言：实现效率高，执行效率低，对硬件的可控性弱，目标代码大，可维护性好，可移植性好低级语言：实现效率低，执行效率高，对硬件的可控性强，目标代码小，可维护性差，可移植性差了解知识：CPU运行的是二进制指令，所有的语言编写的程序最终都要翻译成二进制代码。

越低级的语言，形式上越接近机器指令，汇编语言就是与机器指令一一对应的。

而越高级的语言，一条语句对应的指令数越多，其中原因就是高级语言对底层操作进行了抽象和封装，使编写程序的过程更符合人类的思维习惯，并且极大了简化了人力劳动。

程序设计基础(ppt)


➢操作系统(Operating System):
OS是各种软件的核心与基础
功能: cpu管理、存储管理、文件管理、设备管理、作业管理
常用的OS: MS-DOS、Windows、Unix、Linux
➢编译系统和高级语言环境
用户源程序
➢用户源程序
高 操作系统 编
级
译
语
系
言
裸机
统
1.1.1 程序设计语言
1.1.4 算法概述
著名计算机科学家沃思提出的一个公式：
数据结构+算法=程序
对数据的描述
对操作的描述
2、计算机算法的分类：
(1) 数值运算算法 ---- 用于求数值解，如求解一个多元方程 (2) 非数值运算算法 ---- 多用于管理领域，如图书管理
不能直接执行
汇编语言
机器语言 编译
较为简单，一一对应替换
1.1.2 程序设计
3. 高级语言 接近于自然语言的计算机程序设计语言。不能直接运行，
需要转换为机器语言。通常有解释和编译两种。
使用较普遍的高级语言：FORTRAIN, ALGOL, BASIC, PASCAL, C, C++, JAVA, Delphi等。
考核办法
课程考核办法： 最终成绩=平时成绩*30%+期末考试成绩*70% 平时成绩=出勤*10%+作业*40%+实验*50%
1.0 计算机简介
计算机是20世纪40年代人类的伟大创造。 当今计算机应用日益普及，它广泛应用于科学计算、过程 控制、信息传递和数据处理，而且已渗透到办公、教育、 家庭等许多领域。 计算机系统能够按人的要求接收和存储信息，能对信息进 行处理并提供所需结果，其结果（输出信息）取决于所接 收的信息（输入信息）及相应的处理算法。 计算机系统包括计算机硬件和计算机软件两大部分。 计算机硬件是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物 理部件的组合，是系统赖以工作的实体。 计算机软件一般指计算机系统中的程序及其文档，用于指 挥和管理整个系统按指定的要求进行工作。
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Understanding Computer Components and Operations
• Hardware: equipment, or devices, associated with a computer • For a computer to be useful, it needs more than equipment; a computer needs to be given instructions • The instructions that tell the computer what to do are called software, or programs, and are written by programmers • Hardware devices that perform input include keyboards and mice
1. Understand the problem
2. Plan the logic
3. Code the program 4. Translate the program into machine language 5. Test the program 6. Put the program into production
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Code the Problem
• Some very experienced programmers can successfully combine the logic planning and the actual instruction writing, or coding of the program, in one step • A good term paper needs planning before writing, and so do most programs
• Once instructions have been inputted to the computer and translated into machine language, a program can be run, or executed
Programming Logic and Design, Third Edition Comprehensive 8
– External storage, or permanent storage outside the main memory of the machine, is held on a device such as a floppy disk, hard disk, or magnetic tape
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Understanding Computer Components and Operations (continued)
• The hardware that performs these sorts of tasks is the central processing unit, or CPU • After data items have been processed, the resulting information is sent to a printer, monitor, or some other output device so people can view, interpret, and use the results
Programming Logic and Design, Third Edition Comprehensive 9
Understanding the Programming Process
• The programmer’s job can be broken down into six programming steps:
• A good programmer is often part counselor, part detective
Programming Logic and Design, Third Edition Comprehensive 11
Plan the Logic
• Programmer plans the steps to the program, deciding what steps to include and how to order them
• Processing data items may involve
– organizing them,
– checking them for accuracy, or – performing mathematical operations on them
Programming Logic and Design, Third Edition Comprehensive
• Recognize the proper format of assignment statements
• Describe data types • Understand the evolution of programming techniques
Programming Logic and Design, Third Edition Comprehensive 3
Programming Logic and Design, Third Edition Comprehensive 7
Understanding Computer Components and Operations (continued)
• The language translation software, known as a compiler or interpreter, tells you if you have used a programming language incorrectly • For a program to work properly, you must give the computer exact instructions in a specific sequence • By doing this, you are developing the logic of the computer program
Understanding Computer Components and Operations (continued)
• Besides input, processing, and output, all computer systems need and have:
– Internal storage, commonly called memory, main memory, or primary memory. Though needed to run programs, internal memory is volatile—that is, its contents are lost every time the computer loses power
• Each programming language uses a piece of software to translate the specific programming language into the computer’s on-off circuitry, or machine language
Chapter 1: An Overview of Computers and Logic
Programming Logic and Design, Third Edition Comprehensive
Objectives
• After studying Chapter 1, you should be able to:
• Understand computer components and operations
• Describe the steps involved in the programming process • Describe the data hierarchy • Understand how to use flowchart symbols and pseudocode statements • Use and name variables
Programming Logic and Design, Third Edition Comprehensive 2
Objectives (continued)
• Use a sentinel, or dummy value, to end a program
• Use a connector symbol • Assign values to variables
• The two most common tools are flowcharts and pseudocode • Both tools involve writing the steps of the program in English
Programming Logic and Design, Third Edition Comprehensive
Programming Logic and Design, Third Edition Comprehensive
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Understanding Computer Components and Operations (continued)
• You write computer instructions in a computer programming language, such as Visual Basic, Pascal, COBOL, RPG, C#, C++, Java, or Fortran • Every language has rules governing its word usage and punctuation • Programming rules are called the language’s syntax