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第一章 程序设计与C++程序设计初步 1.1 计算机程序 1.1.1 算法 定义： 用来解决问题的有多个步骤组成的具体过程。 （p4 例1.1.1 求解最大公约数的欧几里德算法） 基本特征： 由一些能够执行的操作组成 可以具有多个输入和输出 算法对于任何输入都应该是可终止的 算法的主要操作对象是数据 1.1.2 实体 许多行为也可以用算法来表示。 例: 银行账户存款（输入、输出、步骤） 例:银行账户取款（输入、输出、步骤） 发现：存款、取款行为所用数据均包含账户当前余额，存款与取款行为是密切相关的。 银行账户（包括账号、户名、密码、余额等状态） 可完成存款、取款行为 ——实体 通常一个实体应具有一个名字、一组表示该实体特征的数据以及若干作用在这些数据上的行为。实体具有数据表示了他的状态，而这些状态可有他的行为来改变。 从行为出发来把握事物。(C) 从实体出发把握事物 。(C++) 我们通过观察与分析事物表现出来的行为来探讨事物的内在结构，掌握了事物的内在结构又可用来解释或预测事物的行为。 在处理大型问题时，从实体比从行为出发更容易把握问题的复杂性。 1．1．3 程序 有了实体，如何用计算机解决问题？ 程序即是实体在计算机中的体现。 1、数据在计算机内部的表示（通过二进制编码表示） 2、程序在计算机内部的表示（无论何种计算机，各有一套基本指令系统，其中每条指令都是由二进制编码表示。） 机器语言 汇编语言 （二进制编码表示） 宏汇编语言（引入宏） ? 机器语言 高级语言（与机器无关） 1．1．4 程序设计 程序设计是编写计算机程序的活动。 完成程序设计工作必须具备四方面的知识： 一是应用领域的知识；二是程序设计方法； 三是程序设计语言；四是程序设计环境与工具。 ? 方法：自顶向下 自底向上 设计语言 实体 程序 设计环境与工具 （类库 函数库） 1．2程序设计的演变 1．2．1 早期程序设计 语言有： FORTRAN (FORmula TRANslator)1954---1957 IBM公司开发 科学计算工程领域 COBOL(Common Business Oriented Language) 1959 商业事物处理 ALGOL（算法语言） Basic （无固定程序设计方法时期） 1．2．2结构化程序设计 主要技术： 自顶向下、逐步求精、采用单入口/单出口的控制结构 只用三种基本控制结构（顺序、选择、循环） Pascal （人名命名，17世纪法国数学家Blaise Pascal） 教育界、学术界 C （1972 贝尔实验室 DEC PDP—11计算机上实现） 为描述和实现UNIX操作系统提供一种工作语言 七十年代末“传统C”、“经典C” 1．2．3面向对象程序设计 面向对象程序设计建立在结构化程序设计基础上，最重要的改变是程序围绕被操作的数据来设计，而不是围绕操作本身。从程序设计方法的角度看，面向对象是一种新的程序设计范型，其基本思想是使用对象、类、继承、封装、聚合、关联、消息、多态性等基本概念来进行程序设计。 其基本思想是： 从现实世界中客观存在的事物出发来建立软件系统 强调直接以问题域（现实世界）中的事物为中心来思考问题、认识问题，并根据这些事物的本质特征，把它们抽象地表为系统中的对象，作为系统的基本构成单位。这可以使系统直接映射问题域，保持问题域中事物及其相互关系的本来面貌。 充分运用人类日常的思维方法 强调运用人类在日常的逻辑思维中经常采用的思想方法与原则，例如抽象、分类、继承、聚合、封装、关联等等。这使得软件开