文档介绍：第6章程序设计与软件开发基础
四川大学计算机学院
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主要教学内容
指令、程序与软件的概念
程序设计的概念
程序设计的过程
算法的概念与算法的特性
算法的表示方法
数据结构简述
面向过程的程序设计方法
面向对象的程序设计方法
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程序
程序是一组为解决具体问题,按逻辑顺序排列的指令集合。
程序设计
程序设计是用一系列的指令,实现解决某一问题的方法和步骤,
程序执行方式
编制程序并将程序以文件的方式存放在磁盘上,计算机按程序规定的次序自动连续的分析执行每一条命令。
程序设计与软件开发基础
程序=算法+数据结构
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软件:是程序以及开发、使用和维护程序所需的各种文档。
通常软件包括四个部分:
应用程序:直接面向用户,为解决各种特定问题而编
写的程序;
面向用户的文档:如何使用和维护应用程序的资料,
如用户手册、操作手册、维护手册等;
面向开发者的文档:记载了应用程序的设计和开发过
程,以便进一步开发和修改;
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算法
简单地说就是解决特定问题的方法。特定的问题可以是数值的,也可以是非数值的。
解决数值问题的算法叫做数值算法,科学和工程计算方面的算法都属于数值算法,如求解数值积分,求解线性方程组、求解代数方程、求解微分方程等。
解决非数值问题的算法叫做非数值算法,数据处理方面的算法都属于非数值算法。例如各种排序算法、查找算法、插入算法、删除算法、遍历算法等。
数值算法和非数值算法并没有严格的区别。
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算法与数据结构
算法是解决某一实际问题的步骤和方法
算法的特性
确定性:每个操作无二义性;
有穷性:操作步骤是有限的;
有输入:0个或多个输入
有输出:通过一系列操作
应得出正确结果
有效性:有作用
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例:设有n个数,求其平均值
算法分析:
设用变量Sum来存放n个数之和。进行数据的累加之前,将变量Sum清0。用变量num作为计数器来记录累加的次数。将数输入到变量m中,逐个将每个数加到变量Sum中,每加一次,记数器num的内容也相应增加1,这样的过程重复进行,直到记数器的内容大于n。最后将变量Sum中的内容除以n即得到平均值,将平均成绩放入变量mean中,最后输出mean的内容。
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第1步 0 → sum;
第2步 1 → num;
第3步数→ m;
第4步 sum+m → sum;
第5步 num+1 → num;
第6步如果num<n,则返回第3步,如果num=n,
则sum/n → mean;
第7步输出平均mean。
从该例子中可看出,算法中每个步骤的含义清楚,步骤执行的次数确定。
算法描述:
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用自然语言表示算法(如前例)
用流程图表示算法
用伪代码表示算法(P228)
算法的表示方法
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流程图是一种用图形、文字和连线来表
示解决题的思路和方法的图
ANSI流程图符号
起止框:表示程序的开始和结束
输入/输出框:表示数据的输入输出操作
处理框:表示对数据进行处理
决策框:表示根据条件决定程序走向
连接符号:表示图标之间相互连接关系
箭头:表示程序流向
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