算法和程序设计语言课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,一 算法与程序,什么是程序？,按一定的顺序安排的工作即操作序列,描述完成某项功能所涉及的对象和动作规则,计算机学科中,程序描述了,计算机处理数据、解决问题的过程,1一 算法与程序什么是程序？按一定的顺序安排的工作即操作序列,程序,=,数据结构,+,算法,2,程序包括两方面的内容：,（,1,）,对数据的描述,:,指定欲处理的数据类型和数据的组织形式，也就是数据结构。,（,2,）,对操作的描述,:,对操作步骤的描述。,程序 = 数据结构+算法2程序包括两方面的内容：,3,二 算法的概念,1,什么是算法,?,计算机来解决的某一类问题的方法或步骤,算法是程序的核心,3二 算法的概念1 什么是算法?,例如：计算圆周率公式,4,同一个问题，可用不同的算法来求解,算法不同，求解的效率不同,选择效率高、容易理解和编程实现的算法,例如：计算圆周率公式 4同一个问题，可用不同的算法来求解,5,2,算法的两个要素,算法是由,操作与控制结构,两个要素组成,（,1,）操作,算术运算：加、减、乘、除等。,关系运算：大于、大于等于、小于、小于等于、等于、不等于等。,逻辑运算：与、或、非等。,数据传送：输入、输出、赋值等。,52 算法的两个要素算法是由操作与控制结构两个要素组成,6,(a),顺序结构,(b),选择结构,（,2,）控制结构,各操作之间的执行顺序,顺序结构、选择结构、循环结构,6(a)顺序结构 (b)选择结构（2）控制结构,(c),当型循环结构,(d),直到型循环结构,7,(c)当型循环结构 (d)直到型循环结构7,8,3,算法的特点,有穷性,任意一个算法在执行有穷个计算步骤后必须终止。,每一个计算步骤，必须是精确地定义、,无二义性,可行性,有限多个步骤应该在一个合理的范围内进行,输入,一般有,0,个或多个输入，它们取自某一特定的集合。,输出,一般有若干个输出信息，是反映对输入数据加工后的结果。,83 算法的特点有穷性 任意一个算法在执行有穷个计算步骤后,9,4,算法的分类,（,1,）数值计算算法,（,2,）非数值计算算法,94 算法的分类,10,5,算法的表示,自然语言,流程图,N-S,流程图,伪代码,计算机语言,105 算法的表示自然语言,11,流程图,采用一些,图框、线条以及文字说明,来形象地、直观地描述算法处理过程。,11流程图采用一些图框、线条以及文字说明来形象地、直观地描述,计算圆周率的流程图,优点,:,较好的体现程序设计的逻辑,12,计算圆周率的流程图优点:较好的体现程序设计的逻辑12,第,8,章 算法和程序设计语言,1,、程序和算法概念,2,、程序设计语言概述,第8章 算法和程序设计语言1、程序和算法概念,系统软件,14,操作系统,语言处理程序,实用程序,翻译工具,作用：将源程序翻译成计算机能识别的机器语言程序。,程序设计语言：,机器语言,汇编语言,高级语言,典型的程序设计语言有：,FORTRAN,、,Pascal,、,C,与,C+,、,BASIC,、,Java,、,C#,等。,汇编程序,编译程序,解释程序,系统软件14操作系统语言处理程序实用程序翻译工具程序设计语言,15,1.,机器语言,由,“,0,”,、“,1,”二进制代码按一定规则组成的、能被机器直接理解、执行的指令集合。,缺点：,编程工作量大，难学、难记、难修改；,不同,计算机的,指令系统不同，机器语言通用性差,优点,：,代码不需要翻译，所占空间少，执行速度快。,例如，计算,A=15+10,的机器语言程序如下：,10110000 00001111,： 把,15,放入累加器,A,中,00101100 00001010,：,10,与累加器,A,的值相加，结果 仍放入,A,中,11110100,： 结束，停机,151.机器语言由“0”、“1”二进制代码按一定规则组成,16,2.,汇编语言,使用反映机器指令功能的助记符代替机器语言的符号语言。,例如用,ADD,表示加、,SUB,表示减、,JMP,表示程序跳转等等。,优点：,克服了机器语言难读等缺点，保持了其编程质量高、占存储空间少，执行速度快的优点。,缺点：,仍然依赖于机器，通用性差。,特点：,源程序,必须通过汇编程序翻译成机器语言。,常用于过程控制等编程。,例如，计算,A=15+10,的汇编语言程序：,MOVA,，,15,：把,15,放入累加器,A,中,ADDA,，,10,：,10,与累加器,A,相加，结果存入,A,中,HLT,：结束，停机,类比：,IP,地址,202.120.189.146,机器语言,域名,汇编语言,162.汇编语言使用反映机器指令功能的助记符代替机器语言的符,17,3.,高级语言,接近于自然语言的程序设计语言。,优点：,接近算法语言，易学、易掌握，,可读性好，可维护性强，可靠性高；,可移植性好，重用率高,自动化程度高，编程效率高。,缺点：,源程序要通过翻译程序翻译成机器语言，代码不最优。,例如，计算,A=15+10,的,BASIC,语言程序如下：,A=15+10 15,与,10,相加的结,果放入,A,中,PRINT A,输出,A,END ,程序结束,173.高级语言接近于自然语言的程序设计语言。例如，计算 A,8.4.2,语言处理程序,18,机器语言,源程序,汇编语言,源程序,机器语言程序,（目标程序）,汇编程序,翻译,低级语言处理程序,8.4.2 语言处理程序18机器语言汇编语言机器语言程序汇编,高级语言翻译程序,19,高级语言,源程序,计算结果,解释程序,数据,高级语言,源程序,计算结果,连接程序,数据,目标,程序,可执行程序,编译程序,解释方式,编译方式,Basic,C+,程序库,可脱离编译程序和源程序独立存在并反复使用,高级语言翻译程序19高级语言计算结果解释程序数据高级语言计算,