文档介绍：第1章 计算思维导论
说明
教材
大学计算机基础 自学为主
大学C/C++语言程序设计 基础
课时
第1学期：2(导论)+26(C、理论)+20(上机)
考试 第1、2学期末分别考试，笔试
成绩 笔试×70%+平时维是对某个问题或事物的思考过程以及产生的想法或见解
思维是人脑对客观现实概括的和间接的反映，它反映的是事物的本质和事物间规律性的联系
思维是与时俱进的
人类的思维水平也必然随着认识工具的进步而逐步地由浅入深、由单纯到复杂、由片面至全面发展
我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维****惯，从而也将深刻地影响着我们的思维能力
计算无处不在的时代思维：计算思维
艾兹格·W·迪科斯彻 （1930~2002）
（Edsger Wybe Dijkstra，）
荷兰 计算机 科学家，荷兰Leiden大学
1972年获得图灵奖
【例】在中央电视台的《幸运52》节目中，要求参与者快速猜出物品的价格。主持人出示某件物品，参与者每次估算出一个价格，主持人只能回答高了、低了或者正确。在某次节目中，主持人出示了一台价值在1000元以内的随身听，并开始了竞猜。下面是主持人和参与者的一段对话：
………………….
如果你是参与者，你接下来会怎么猜？
800元！
高了
400元！
600元！
低了
高了
参与者
主持人：李咏
计算思维—猜猜猜
计算思维的定义
运用计算机科学的思想、方法和技术进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动
周以真
（Jeannette M. Wing）
美国计算机科学家
卡内基-梅隆大学教授
ACM与IEEE会士
计算思维的核心是算法思维
为解决一个问题而采取的方法和步骤，就称为算法。
算 法
一个农夫带着一只狼、一只羊和一棵白菜，身处河南岸，要把东西全部运到北岸。约束条件是只有一条能容下他和一件物品的小船，只有农夫能撑船。不能单独留下羊和白菜，也不能单独留下羊和狼。
例如：
农夫过河算法
带羊到对岸
空手回本岸
带菜到对岸
带羊回本岸
带狼到对岸
空手回本岸
带羊到对岸
带羊到对岸
空手回本岸
带狼到对岸
带羊回本岸
带菜到对岸
空手回本岸
带羊到对岸
或
计算机算法的特性
（1）有穷性：一个算法在执行有穷步之后必须结束。也就是说，一个算法，它所包含的计算步骤是有限的。
（2）确定性：算法的每一个步骤必须要确切地定义。即算法中所有有待执行的动作必须严格而不含混地进行规定，不能有歧义性。
（3）输入：算法有零个或多个的输入，即在算法开始之前，对算法最初给出的量。
（4）输出：算法有一个或多个的输出，即与输入有某个特定关系的量，简单地说就是算法的最终结果。
（5）可操作性：算法上描述的操作在计算机上都是可以实现的。
算法效率
算法的效率可以通过复杂度来说明，分为时间复杂度和空间复杂度。
时间复杂度：执行该算法所需要的计算工作量，一般用所需基本运算的执行次数来度量。
空间复杂度：执行该算法所需的内存空间，
问题：在 2 4 23 56 76 87 94 129 140有序数列中 插入数据 90使之依然保持有序需要多少次？
采用算法思维求解问题分为以下几个基本步骤：
①问题的抽象。
②问题的符号化表示。
③问题求解的算法。
④算法的实现。
计算思维，笼统地讲，是像计算机科学家一样思维，即像计算机科学家一样发现问题、分析问题并最终解决问题。其核心是算法思维，算法思维的最后一个步骤是实现算法。
算法的实现是需要一定的步骤，程序就是算法步骤的一种体现。
什么是程序？
程序一词源于生活。做任何一件事情，都是有程序的。
例如，颁奖大会的程序；做菜的程序等等。
把做菜的步骤用大家看得懂的方式记录下来，其他人可以按这些步骤顺序实施就完成了该事情。
程 序 （Program）
程序是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的指令序列。平常所说的各种软件就是由程序和数据构成的。
程序设计
程序设计(Programming)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。
程序设计语言
第一代机器语言；
第二代汇编语言；
第三代高级语言：VB，C，C++，Java；
第四代应用语言：PowerBuilder、Delphi，INFORMOX-4GL；
第五代自然语言。
计算 5*6+8 ？
数据5装入寄存器0
数据6装入寄存器1
寄存器0与1的数据乘
数据8装入寄存器1
寄存器0与1的数据加
保存寄存器0里的数 3