第5章--程序设计知识.ppt
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1、第5章 程序设计知识,5.1 程序设计语言 5.2 C语言程序设计 5.3 数据结构 5.4 编译原理 5.5 本章小结,5.1 程序设计语言,机器语言 汇编语言 高级语言 结构化程序设计语言 面向对象程序设计语言 可视化程序设计语言 人工智能程序设计语言,学习语言是设计程序的基础,5.1.1 机器语言,机器语言的特点 由二进制编码指令构成的语言。 是一种依附于机器硬件的语言。 机器语言程序可以直接执行。 机器语言程序片段 0001 0101 01101100 /把地址为01101100的内存单元中的数装入0101号寄存器 0001 0110 01101101 /把地址为01101101的内存
2、单元中的数装入0110号寄存器 0101 0000 01010110 /把01101100和01101101中的数相加,结果存入0000号寄存器 0011 0000 01101110 /把0000号寄存器中的数存入地址为01101110的内存单元中,5.1.2 汇编语言,汇编语言的特点 由助记符指令构成的语言。 也是一种依附于机器硬件的语言。 汇编语言源程序需要汇编后才能执行。 汇编语言程序片段 MOV R5, X /把内存单元X中的数装入R5寄存器 ADD R5, Y /把R5中的数与Y单元中的数相加,结果存入R5 MOV Z, R5 /把R5中的数存入Z单元中,5.1.3 高级语言,高级语
3、言的特点 由自然语言和数学公式表示的语言。 是一种独立于机器硬件的语言。 高级语言程序需要编译后才能执行。 高级语言程序片段 Z=X + Y /把内存单元X中的数与Y中的数相加,结果存入Z单元,5.1.3 高级语言,常用高级语言 FORTRAN语言 FORTRAN是FORmula TRANslator(公式翻译器)的缩写。 主要用于复杂的科学计算领域。 ALGOL语言 ALGOL是ALGOrithm Language(算法语言)的缩写。 主要用于数学与科学计算。,5.1.3 高级语言,常用高级语言 COBOL语言 COBOL是COmmon Business-Oriented Language(
4、面向商业的通用语言)的缩写。 主要用于企业管理和事务处理。 BASIC语言 BASIC是Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code(初学者通用符号指令码)的缩写。 主要用于初学者和较小规模的程序开发。,5.1.4 结构化程序设计语言,早期程序设计方法的不足 注重功能的实现/注重内存的节省/注重执行效率的提高。 不注重程序结构的清晰性。 不注重程序的可理解性和可修改性。 结构化程序设计语言的特点 注重程序结构的清晰性。 注重程序的可理解性和可修改性。 采用模块化程序设计方法。,5.1.4 结构化程序设计语言,常用结构化程序设计语言 PASCAL
5、语言 是在ALGOL语言的基础上发展起来的。 以法国著名科学家帕斯卡的名字命名。 严格的语法格式与结构化形式。 C语言 是在ALGOL60语言的基础上发展起来的。 兼具低级语言和高级语言的特点。 是最为流行的程序设计语言之一。,5.1.5 面向对象程序设计语言,结构化程序设计方法的不足 面向过程的设计方法与人们习惯的思维方式仍然存在一定的距离,所以很难自然、准确地反映真实世界,因而用编写出来的程序,特别是规模比较大的程序,其质量是难以保证的。 强调了要实现功能的操作方法(模块),而被操作的数据(变量)处于实现功能的从属地位,即程序模块和数据结构是松散地耦合在一起,当程序复杂度较高时,容易出错,
6、而且错误难以查找和修改。,5.1.5 面向对象程序设计语言,面向对象程序设计语言的特点 将问题分解为对象。 对象将自己的属性和方法封装成一个整体,供程序设计者使用。 对象之间的相互作用则通过消息传递来实现。 使人们对复杂系统的认识过程与程序设计过程尽可能一致。,5.1.5 面向对象程序设计语言,常用面向对象程序设计语言 Simula 67 发布于1967年,是面向对象语言的鼻祖。 C+ 发布于1983年,是在C语言的基础上发展起来的。 C+是得到广泛应用的一种面向对象语言。 目前常用的版本有Visual C+, C#, Visual C+ .Net等。 Java 发布于1995年,适合于网络程
7、序设计。 也是目前得到广泛应用的一种面向对象程序设计语言。,5.1.6 可视化程序设计语言,可视化程序设计语言的特点 以图形化的编程方式将面向对象技术的特性体现出来。 使开发软件这一原本枯燥、难以理解的工作变得相对轻松快捷。 常用可视化程序设计语言 Visual C+ 功能强大,比较适合专业人员使用。 Visual Basic 易于学习和掌握,比较适合非专业人员和初学者使用。,5.1.7 人工智能程序设计语言,人工智能程序设计语言的特点 适合于知识表示和逻辑推理。 常用人工智能程序设计语言 LISP LISP是LISt Processing(表处理)的缩写。 可以解决人工智能中的符号处理问题。
8、 PROLOG 是PROgramming in LOGic(逻辑程序设计)的缩写。 自动实现模式匹配、自动回溯这两种人工智能中常用的基本操作。,5.2 C语言程序设计,C语言的主要特点 简洁、紧凑、灵活。语法限制不太严格,使用方便灵活;数据结构描述能力及表达式能力强;程序书写形式自由。 模块化、结构化。用语言编写程序层次清晰,便于按模块组织程序,易于实现程序的结构化。 功能强大。C语言除了能实现一般的高级语言的功能外,还能实现汇编语言的大部分功能,兼具高级语言和低级语言的特点。 可移植性好。C语言程序可以容易地移植到不同型号计算机、不同操作系统环境下执行。,5.2 C语言程序设计,C语言的基本
9、要素 C语言的数据类型 C语言的运算符及表达式 C语言语句 C语言程序的三种基本结构及实现 程序设计风格 算法设计与分析,5.2.1 C语言的基本要素,C语言的基本词法 字符集 英文字母/数字/ 特殊字符/ 转义字符。 标识符 C语言中各种对象的名字用标识符表示。 标识符是由字母、数字和下划线三种字符构成的且第一个字符必须是字母或下划线的字符序列。 标识符分为三类 关键字/ 预定义标识符/ 用户标识符。,5.2.1 C语言的基本要素,常量 在程序的执行过程中其值不能被改变的量。 数值型常量 整型常量/ 浮点型常量(实型常量)。 字符型常量 字符常量/字符串常量。 变量 在程序运行过程中,其值可
10、以被改变的量。 一般要先定义,再使用,变量定义的一般形式为: 数据类型名 变量名;,5.2.2 C语言的数据类型,基本数据类型 整型 整型变量的定义形式为:int 变量名; 实型 实型变量的定义形式为:float 变量名; 字符型 字符型变量的定义格式为:char 变量名; 构造数据类型 数组/结构体/共用体/枚举类型/用户自定义类型。 指针类型 在动态数据结构及其应用中有着不可替代的作用。,5.2.3 C语言的运算符及表达式,算术运算符 , , *, /, %(求余数)。 赋值运算符 在C语言中,称为赋值运算符,其使用形式为: 变量名 表达式 自增、自减运算符 +是自增运算符,其功能是使变量
11、的值增1。 - 是自减运算符,其功能是使变量的值减1。 关系运算符 大小判断 (大于)/(大于等于)/(小于)/(小于等于)。 相等判断 (等于)/!(不等于)。,5.2.4 C语言语句,控制语句 用于实现一定的控制功能。 条件语句:用于实现程序执行过程中的条件转移。 循环语句:用于实现程序中重复进行某些操作。 复合语句 由一对花括号 括起来的一组语句。 如果要在只执行一条语句的地方执行多条语句,那么这多条语句要写成一条复合语句。,5.2.5 C语言程序的三种基本结构,顺序结构 程序的执行按照语句出现的先后次序顺序进行。 程序中的每个语句都会被执行到。 程序示例:通过键盘输入一个三角形的底和高
12、,计算其面积并输出。 main( ) float width,height,area; /*定义变量*/ printf(“nEnter width and height:“); /*输出提示信息*/ scanf(“%f,%f“, /*输出面积的值*/ ,5.2.5 C语言程序的三种基本结构,分支结构 根据逻辑条件的成立与否,分别选择执行不同的处理。 if语句:if(表达式) 语句 if-else语句:if (表达式)语句1 else 语句2,5.2.5 C语言程序的三种基本结构,分支结构 程序示例:根据输入的学生成绩对其进行判断处理,如果成绩及格,则输出Passed,否则输出Failed。 m
13、ain( ) float score; /*定义变量*/ printf(“nEnter a score :“); /*显示提示信息*/ scanf(“%f“, /*小于60输出Failed*/ ,5.2.5 C语言程序的三种基本结构,循环结构 根据循环条件的变化,决定是否继续重复执行某些语句。 for循环语句的格式为: for (表达式1;表达式2;表达式3) 循环体语句,5.2.5 C语言程序的三种基本结构,循环结构 程序示例:从键盘上输入10个整数,求其累加和并输出。 main( ) int i, num, sum; /*定义变量*/ sum=0; /*累加变量清零*/ for (i=1;
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