[工学]程序设计概论.pptVIP

教学目的 本门课程是一门专业基础课程，通过本课程的学习，学生应该在课堂学习和上机实践的基础上，理解结构化程序设计和面向对象程序设计的基本概念，初步掌握使用计算机语言进行程序开发的方法，能利用C++语言进行程序设计，并具有一定的面向过程和面向对象程序分析、设计、编码和调试等能力，为今后从事软件开发而掌握一个实用的工具。 课程要求 学习面向对象程序设计的方法，熟练掌握对C++中类 、派生类、多态、模板、流等面向对象程序设计的 基本语言成份，具有一定的编写及调试程序水平 第一章 程序设计概论 1.1问题求解 1.2程序设计语言 1.3程序设计的演化 语言是思维的工具之一： 人类解决问题的过程是人脑借助语言、表象和动作进行思维的过程。 思维过程是可描述的： 因此人类的解题过程或思维方法是可描述的 ，为更加准确简捷，应该采用适当方式。 计算机的解题过程也离不开“语言” 计算机解题是用机器模拟人类解题过程，应该使用机器能够读得懂的“语言”描述人类的思维过程。 1.1.1 思维与语言 实例:将 9,6,7,3,4 按照从小到大的顺序排列 1.1.1思维与语言 该求解方法的自然语言描述: 思考题 思考题 1.1.2 算法 1.1.3数据结构 数据结构关注数据的组织形式及其建立在这些形式上的运算，具体包括以下内容： 数据的逻辑结构 如：整型数据、实型数据、抽象数据类型等等 数据的存储结构 如：线性表、数组、树、图等等 数据的运算 如：插入、删除、查找等等 将数据元素汇集到一起组成数据结构必将涉及到在这些数据上的一些运算，比如线性表的常见操作： 插入 在已有数据结构中添加新元素。 删除 删除数据结构中某个数据元素。 查找 在数据结构中查找某特定数据元素。 排序 按特定规律排列数据结构中的数据元素。 更新 改变数据结构中数据元素的值。 1.1.4 程序 1.2程序设计语言 1.2.1 发展历史 1.2.2 高级语言的基本结构 举例： 1.2.3 程序的编译 连接 运行 1.3 两种重要的程序设计方法 1.3.1 结构化程序设计 核心思想： 基于功能抽象 功能抽象 任何一个完成明确定义功能的操作都可以被使用者当作单个的实体看待，尽管这个操作实际上可能由一系列更低级的操作完成。 衡量指标： 高内聚和松耦合是进行模块化设计的重要标准。 举例1： 计算机学院机构： 按照服务职能：分成教学、行政、科研、实验、党政等部门。 每个职能部门都能提供相应服务。 每个职能部门内部完全独立。 职能部门之间业务关系不大。 最后形成高内聚，松耦合 举例2： 1.3.1 结构化程序设计 1.3.2 面向对象程序设计 事件驱动的程序设计 事件驱动程序由各种对象组成，由事件的发生与否来控制程序的运行，系统中每个对象状态的改变都是事件发生的原因或结果，设计程序时需以一种非顺序方式处理事件，与顺序的、过程驱动的传统程序设计方法迥异。 事件也称消息，含义比较广泛，常见的事件有鼠标事件（鼠标移动、点击、掠过窗口边界等）、键盘事件（按键的压下与抬起等）等多种。应用程序运行经过一系列必要的初始化后，将进入等待状态，等待有事件发生，一旦事件出现程序就被激活进行相应处理。 面向对象程序技术的精髓在于程序的组织与构造，它将对象作为软件系统的基本结构单元。作为动作的主体，对象将数据及其上的操作封装在一起成为一个相对独立的实体，以简单的接口对外提供服务。 采用面向对象技术的程序开发过程一般分为面向对象分析、面向对象设计和面向对象程序设计三个阶段。 其核心思想： 数据抽象（抽象成对象）。 算法描述了人在解决排序问题时采用的一种方法和过程，体现了人类解决某一类问题时的思维方法和过程，描述了人类解决某类问题所依据的规则和操作，指明了如何从输入数据经过有限个操作后得到输出信息。 发现了解决某类问题的算法后，人类在解决这类问题的一个具体实例时就可以根据算法对所给定的数据进行相应的处理，最终得到问题的解答。 输入 输出 确定性 有限性 可行性 算法由多个操作组成，描述算法时，操作按照一定的物理顺序排列，但这种物理排列顺序一般不同于操作的执行顺序。 操作之间往往具有相关性，一些密切相关的操作之间具有相对固定的执行顺序，它们构成了算法的控制结构。 人类借助自然语言思维，而计算机使用计算机语言“思维”，控制计算机解题过程的算法必须以计算机能够“读得懂”的形式表述，即以计算机语言描述的算法。 算法往往只描述人思维时数据处理过程，思维涉及的数据及操作以“某种方式”存储于大脑，人无需考虑数据存于大脑何处。计算机与此不同，除基本操作由计算机系统提供外，即便是一些简单操作也需专门定义和实现，那些“书写”在人脑中，常常被信手拈来使用的数据在使用计算机解决问题时将变得很复杂 从问题描述入手，