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第九章 程序设计基础

目 录

9.1 程序和程序设计语言

9.2 算法

9.3 程序设计步骤与程序设计方法

9.4 常用程序设计语言

9.5 程序设计范型

9.1 程序和程序设计语言

4.1 Word 的启动与退出

9.1.1 程序的一般概念

9.1.2 程序设计语言的概述

9.1.3 程序设计语言的结构

9.1.1 程序的一般概念

5

步行

骑车

开车

时间

红绿灯

铁道

依据实际案例并精心计算

解决该计算问题的方法、步骤就包含了程序的概念。

例：某人从甲地到丙地去。

9.1.1 程序的一般概念

计算机程序的概念：

为实现某一算法而编写的指令序列。

宏观地描述该指令序列，可用计算机的

机器语言

汇编语言

高级语言

用经典的公式可表示为：

程序 = 算法 + 数据结构

9.1.2 程序设计语言的概述

程序设计——编写程序的全过程。

有学者认为：

程序设计 = 算法 + 数据结构 + 程序设计语言

程序设计语言——人和计算机之间对话和交流的一种工具，用于描述计算机所执行的操作。

计算机程序设计语言有几百种，但是最常用的不过10多种，了解一些程序设计语言的不同特性，有助于为特定任务而选择适当的程序设计语言。

9.1.2 程序设计语言的概述

1.机器语言(Machine Language)

指令——指挥计算机完成某个基本操作的命令。

指令系统——所有的指令集合。 (第一代程序设计语言)

机器语言——用二进制代码表示指令系统的语言。

机器语言程序——由二进制代码按一定规则组成的、能被机器理解和运行的指令序列。(也称可执行程序 )

9.1.2 程序设计语言的概述

例如：计算累加器A=8+10的机器语言程序如下：

机器语言程序

注解0000100000001010把8存放到累加器A中。

将10与累加器A中的8相加，结果存在A中。

程序结束。

9.1.2 程序设计语言的概述

2.　汇编语言(Assembly Language )

汇编语言——实质就是以容易记忆的代码或英文单词来代替约定的机器指令。(第二代程序设计语言)

例如：用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示跳转、MOV表示数据的传送指令等 。

汇编源程序——使用汇编语言编写的程序。

9.1.2 程序设计语言的概述

2.　汇编语言(Assembly Language )

例如：上述计算累加器A=8+10的汇编语言程序如下：

汇编语言源程序

注解

MOV A, 8

ADD A, 10

HLT

把8存放到累加器A中。

将10与累加器A中的8相加，结果存在A中。

程序结束。

9.1.2 程序设计语言的概述

3.　高级语言(High Level Language)

高级语言——类似数学语言或人的自然语言，同时又不依赖于某种计算机硬件，使得设计编制的程序能够在所有机器上通用。 (第三代程序设计语言)

程序设计语言在不同的系统平台使用比较普遍的有：FORTRAN、ALGOL、COBOL、LISP、PL/I、BASIC、SIMULA 67、Pascal、C、Smalltalk 80、Ada、C++、VC、VB、Delphi、Java、JavaScript、C#、Visual BASIC.NET。

9.1.2 程序设计语言的概述

程序设计语言的特点

机器语言的特点：

编程难

效率高

需要指令系统

难读

难维护

高级语言的特点：

编程容易

效率低

需要编译系统

易读

易维护

汇编语言的特点：

编程不容易

效率较高

需要汇编程序

不易读

不易维护

9.1.3 程序设计语言的结构

程序结构的多样性：

结构化程序

模块化程序

面向对象的程序结构

一个良好结构的程序具有以下等特点：

结构清晰

容易阅读

容易理解

容易验证

容易维护

9.1.3 程序设计语言的结构

1996年，计算机科学家Boehm和Jacopini提出并从数学上证明：任何一个算法，都能以三种基本控制结构表示，即顺序结构、选择结构和循环结构。

结构化程序设计中——顺序结构

9.1.3 程序设计语言的结构

结构化程序设计中——选择结构

根据条件的判断确定应该执行哪一条分支的语句序列。(又称为分支结构 )

单分支、多分支结构？

9.1.3 程序设计语言的结构

结构化程序设计中——循环结构

主要用于重复执行相同的语句序列(被称为循环体)，直到判定条件为假(或为真)时才可终止执行循环体。

9.1.3 程序设计语言的结构

结构化程序设计的特点

每种结构，只有一个入口