程序设计基础(理工类).ppt

第十章第十章 程序设计基础程序设计基础----大大学计学计 算机算机教学教学 部部1第十章 程序设计基础算法算法2 2C C程序入门程序入门3 3 3 3程序与程序设计程序与程序设计★★3 3 1 1数据类型和表达式数据类型和表达式4 4输入输出输入输出3 3 5 5210.1 程序与程序设计 程序与程序设计程序与程序设计3 3 1 1程序设计语言的发展程序设计语言的发展3 3 2 2常见的程序设计语言常见的程序设计语言3 3 3 33软件软件 = = 计算机程序计算机程序 + + 文档资料文档资料10.1.1 程序与程序设计• 计算机是依靠硬件和软件的配合进行工作的，硬件是 计算机系统的基础，软件附着在硬件上，指挥和控制 硬件工作• 那么，软件是什么呢软件是什么呢？计算机程序 （核心）文档资料软件Ø 软件安装说明书 Ø用户使用手册 Ø有关技术资料、服务信息等 10.1 程序与程序设计 4计算机程序计算机程序 = = 一系列指令的集合一系列指令的集合10.1 程序与程序设计 • 10.1.1 程序与程序设计• 那么什么是计算机程序计算机程序呢？ • 事实上，为了能让计算机解决实际问题并完成预定功 能，人们需要按照解题步骤和功能要求，从计算机的 指令系统中选出相关的指令并进行编排(称为编程)， 形成一组有序的指令集合。

• 所以，计算机程序就是计算机为完成某一任务所必须 执行的一系列指令的集合• 而用程序设计语言(也称计算机语言)来编写计算机程 序的过程就叫程序设计510.1.2 程序设计语言的发展• 计算机程序设计语言经历了从机器语言、汇编语言到高 级语言的发展历程机器语言机器语言汇编语言汇编语言高级语言高级语言第第4 4代语言代语言1GL2GL3GL4GL 10.1 程序与程序设计 610.1.2 程序设计语言的发展 1.机器语言 • 机器语言是计算机诞生和发展初期使用的语言机器 语言程序是由０和１的二进制代码按一定规则组成的 ，并能被机器直接理解和执行的指令集合• 例如，计算A=8+12的机器语言程序如下：10110000 00001000 :把8放入累加器A中00101100 00001100 :12与累加器A中的值相加，结果 仍放入A中11110100 :结束，停机10.1 程序与程序设计 710.1.2 程序设计语言的发展 1.机器语言 • 机器语言编写的程序不仅难读、难懂、难修改，而且 不同机器使用的指令系统也不尽相同，所以现在已经 没有人使用机器语言直接编程了• 当然，机器语言也有其优点，编写的程序代码不需要 翻译，因此占用空间少，执行速度快。

10.1 程序与程序设计 810.1.2 程序设计语言的发展 2.汇编语言 • 汇编语言开始于20世纪50年代初为了克服机器语言的 缺点，人们将机器指令的代码用英文助记符来表示，例 如用ADD表示加、JMP表示程序跳转等• 例如，计算A=8+12的汇编语言程序如下：MOV A , 8 : 把8放入累加器A中ADD A , 12 : 12与累加器A中的值相加，结果仍放入A中HLT : 结束，停机 10.1 程序与程序设计 910.1.2 程序设计语言的发展 2.汇编语言• 汇编语言克服了机器语言难读、难懂的缺点，同时又 保持了其编程质量高，占存储空间少，执行速度快的 优点故在编写系统软件和过程控制软件时，仍经常 采用汇编语言 • 但汇编语言仍然是面向机器的语言使用汇编语言编 程需要直接安排存储，规定寄存器和运算器的动作次 序等此外，不同计算机的指令长度、寻址方式、寄 存器数目等都不一样，所以汇编语言程序的通用性较 差 10.1 程序与程序设计 1010.1.2 程序设计语言的发展 2.汇编语言• 汇编语言编写的程序( (源程序源程序) )，必须经过汇编程序( ( 一种语言处理程序一种语言处理程序) )翻译成计算机所能识别的机器语言 后，才能被计算机执行 。

10.1 程序与程序设计 1110.1.2 程序设计语言的发展 3.高级语言 • 从最初与计算机交流的痛苦经历中，人们意识到，应 该设计一种这样的语言，它接近于数学语言或自然语 言，同时又不依赖于计算机硬件，编出的程序能在所 有计算机上通用经过努力，1954年，第一个完全脱 离机器硬件的高级语言FORTRAN语言问世了• 高级语言的表示形式近似于自然语言，对各种公式的 表示近似于数学公式而且，一条高级语言语句的功 能往往相当于十几条甚至几十条汇编语言的指令，程 序编写相对比较简单因此，在工程计算、数据处理 等方面，人们常用高级语言来编写程序 10.1 程序与程序设计 1210.1.2 程序设计语言的发展 3.高级语言 • 用高级语言编写的程序称为高级语言源程序，也不能直 接执行，必须经过语言处理程序的解释或编译解释或编译后才能执 行10.1 程序与程序设计 1310.1.2 程序设计语言的发展 4.非过程化的程序语言 • 人们称高级语言是第３代语言，其特点是面向过程面 向过程是指用户在程序中不但要说明解决什么问题，还 要告诉计算机如何去解决• 计算机技术的发展要求新一代的计算机语言能够根据用 户说明的问题，智能化的去自动寻找解决方案，具有这 种功能的语言称为第4代语言(Fourth－Generation Language，4GL)。

目前4GL尚未发展成熟，主要面向基于 数据库应用的领域（SQL)，还不适用于科学计算、高速 实时系统和系统软件等的开发10.1 程序与程序设计 1410.1.3 常见的程序设计语言第一个高级程序设计语言是FORTRAN语言,它是由美国 IBM公司在20世纪50年代开发出来的之后,随着计算机 应用的发展,先后出现了COBOL、BASIC、PASCAL、C、C++ 、Java等高级语言• •1. FORTRAN1. FORTRAN语言语言由美国著名的计算机先驱人物约翰·巴克斯( John Wamer)于1954年提出FOUTRAN是FORmula TRANslator的 缩写，意思是“公式翻译机”顾名思义，该语言主要 用于科学计算FORTRAN自推出之日起，版本不断更新， 功能不断增强，目前在工程应用领域，FORTRAN仍然被广 泛使用 10.1 程序与程序设计 1510.1.3 常见的程序设计语言• •2. COBOL2. COBOL语言语言COBOL(COmmon Business Oriented Language, 通用 事务处理语言)是在美国国防部推动下，由政府机构和工 业界联合开发的一种语言，于1960年正式推出，主要用 于商业数据处理。

COBOL语言曾经使用非常广泛，20世纪70年代近一 半的程序是用COBOL语言编写的当前，在商业领域， COBOL语言仍然占有重要席位10.1 程序与程序设计 1610.1.3 常见的程序设计语言• •3. BASIC3. BASIC语言语言BASIC(Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code, 初学者的通用符号指令代码)是1964年 由美国的John G. Kemeny和 Thomas E. Kurtz 在FORTRAN 语言的基础上开发的由于简单易学，BASIC语言得到了广 泛普及Microsoft公司对BASIC可谓是一往情深，从早期微型 机上内置的BASIC，到80年代产生的第一个编译版本Quick BASIC，直到目前非常流行的Visual Basic，一直没有中断 过对BASIC语言的的改进最新出现的Visual Basic. NET，是采用Microsoft的. NET技术的Visual Basic语言 10.1 程序与程序设计 1710.1.3 常见的程序设计语言• •4. PASCAL4. PASCAL语言语言PASCAL是由瑞士计算机科学家Niklaus Wirth 设计的一 种语言，1968年提出后被全世界广泛接受。

这个语言的名 字是为了纪念著名的法国数学家，也是计算科学的先驱 Blaise Pascal而起的由于结构小巧、语法严谨、数据类 型丰富，从20世纪70年代末往后的很长一段时间里， PASCAL成为世界范围的计算机专业教学语言20世纪80年代，随着C语言的流行，PASCAL走向了衰落 目前，在商业上仅有Borland公司仍在开发基于PASCAL语 言系统的Delphi，它使用了面向对象与软件组件的概念， 主要用于开发商用软件 10.1 程序与程序设计 1810.1.3 常见的程序设计语言 5. C5. C与与C++C++语言语言Ｃ是由美国贝尔实验室的Kennet L. Thompson和Dennis M. Ritchie于1972年设计开发的，当时主要用于编写UNIX操 作系统后来由于其功能丰富、使用灵活、执行速度快、可 移植性强，迅速成为最广泛使用的程序设计语言之一C语言既可以用来开发系统软件，也可以用来开发应用 软件，应用领域很广泛例如，在中国广泛使用的计算机辅 助设计软件AutoCAD、数学软件系统Mathematica等，以及许 多语言编译系统本身，其软件系统的全部或部分都是用C语 言开发的。

C语言已经成为最重要的软件系统开发语言之一 10.1 程序与程序设计 1910.1.3 常见的程序设计语言• •5. C5. C与与C++C++语言语言1980年，贝尔实验室的Bjarne Stroustrup对C语言进 行了扩充，加入了面向对象的概念，并于1983年改名为 C++目前，C++已经成为应用最广的面向对象程序设计语 言Microsoft公司的Visual C++和Borland公司的 C++ Builder是C++语言最常用的开发工具，利用这些开发工具 ，可以高效率的开发出复杂的Windows应用程序最新出现的C#语言使用了C++的语法和语义，是基于 Microsoft公司推出的新一代软件开发环境.NET平台的高 级程序设计语言10.1 程序与程序设计 2010.1.3 常见的程序设计语言• •6. Java6. Java语言语言Java是Sun公司开发的一种跨平台的网络编程语言， 于1995年正式发布其语言风格与C++接近，但舍弃了C++ 中一些不常用或容易被误用的成分，如指针等Java语言最主要的特点是，同一个Java程序不用重新 编译就可以在不同平台的计算机上运行。

Java在网络上的 独特优势以及其跨平台的特点，使得它已经成为Internet 上最受欢迎的编程语言之一 10.1 程序与程序设计 2110.1.3 常见的程序设计语言• •7.7.网页设计类语言网页设计类语言 目前，最常用的3种动态网页设计语言有ASP（Active Server Pages ）、JSP（Java Server Pages）、PHP（Hypertext Preprocessor） 三者都提供在 HTML代码中混合某种程序代码、由语言引擎解释执行程 序代码的能力 ASP是一个Web服务器端的开发环境，利用它可以产生和 执行动态的、互动的、高性能的Web服务应用程序ASP支 持VBScript、JScript等脚本语言 JSP是用Java语言作为脚本语言的，并可以在Servlet和 JavaBean的支持下，完成功能强大的站点程序PHP是一种跨平台的服务器端的嵌入式脚本语言它大量 地借用C、Java和Perl语言的语法，并融合PHP自己的特性 ，使Web开发者能够快速地写出动态生成页面 10.1 程序与程序设计 2210.2 算法 算法的基本概念3 3 1 1算法的特征3 3 2 2算法的表示方法3 3 3 3算法的评价3 3 4 4常用算法★3 3 5 52310.2 算法 10.2.1 算法的基本概念 • 广义的说，为解决一个问题而采取的方法和步骤，就称 为“。