第一章 程序设计与计算思维.pptVIP

1 第一章 程序设计与计算思维 第一章 程序设计与计算思维 程序设计与计算机语言 计算机语言与计算思维的关系 初识Python语言 Python的帮助系统 2 1.1 程序设计与计算机语言 1.1.1 程序设计 1.1.2 设计步骤 1.1.3 程序设计分类 1.1.4 基本规范 1.1.5 计算机语言 1.1.6 语言分类 3 1.1.1 程序设计 程序设计(Programming)是给出解决特定问题程序的过程，是设计、编制、调试程序的方法和过程。它是目标明确的智力活动，是软件构造活动中的重要组成部分。它是以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程序。程序设计通常分为问题分析，算法设计，程序编写，程序运行、结果分析和文档编写等阶段。专业的程序设计人员常被称为程序员。 4 1.1.2 设计步骤 (1) 问题分析 对于接受的任务进行认真的分析，研究所给定的条件，分析最后应达到的目标，找出解决问题的规律，选择解决问题的方法，完成实际问题。 (2) 算法设计 设计出解决问题的方法和具体步骤。 5 1.1.2 设计步骤 (3) 程序编写 根据设计的算法，选择一种程序设计高级语言编写出源程序。并通过测试。 (4) 对源程序进行编辑、编译和连接 6 1.1.2 设计步骤 (5) 运行程序，分析结果 运行可执行程序，得到运行结果，并对结果进行分析，看它是否符合要求。如不符合要求，需要进行修改、再测试、再运行，直至结果正确。 (6) 文档编写 文档编写内容应包括：程序名称、程序功能、运行环境、程序的装入和启动、程序的输入、输出数据，以及使用注意事项等。 7 1.1.3 程序设计分类 按照结构性质分类 结构化程序设计 非结构化程序设计 8 1.1.3 程序设计分类 按照用户的要求分类 过程式程序设计 非过程式程序设计 9 1.1.3 程序设计分类 按照用户的要求分类 过程式程序设计 非过程式程序设计 10 1.1.3 程序设计分类 按照程序设计的成分性质分类 顺序程序设计 并发程序设计 并行程序设计 分布式程序设计 11 1.1.3 程序设计分类 按照程序设计风格分类 逻辑式程序设计 函数式程序设计 对象式程序设计 12 1.1.4 基本规范 程序设计规范是进行程序设计的具体规定。 程序设计是软件开发工作的重要部分，而软件开发是工程性工作，所以必须有规范，才能保证程序设计的质量。 13 1.1.5 计算机语言 语言分为自然语言与人工语言两大类。自然语言是人类在自身发展的过程中形成的语言，是人与人之间传递信息的媒介。人工语言指的是人们为了某种目的而自行设计的语言。计算机语言就是人工语言的一种。计算机语言是人与计算机之间传递信息的媒介。为了使电子计算机能进行各种工作，就需要有一套用以编写计算机程序的数字、字符和语法规划，由这些数字、字符和语法规则组成计算机的各种指令(或各种语句)就是计算机能接受的语言。 14 1.1.6 语言分类 机器语言 汇编语言 高级语言 15 1.2计算机语言与计算思维的关系 1.2.1 思维与计算思维 思维 计算思维 1.问题求解 2.系统设计 3.人类行为 1.2.2 计算思维与计算科学的关系 计算思维不完全依赖于计算科学 计算科学的发展促进了计算思维的发展 计算科学高速发展凸显计算思维的重要性 大数据时代，能否利用数据创造价值 计算科学的发展推动了对计算思维的研究 1.2.3 计算思维与程序设计语言的关系 计算思维的特点 计算科学不是计算机编程 计算思维是人类解决问题的途径之一 程序设计语言的特点、 用于书写计算机程序的语言 有语法规则 是为人们解决问题提供服务的工具 1.3 初识Python语言 1.3.1 Python语言的概述 1.3.2Python语言的应用 1.3.3编辑与运行环境 1.3.1 Python语言的概述 1.3.2Python语言的应用----特点 跨平台和兼容性非常好，可运行在多种计算机平台和操作系统中，如各位unix，windows，MacOS，OS/2等等 除此之外，它还具备如下的特点： 自动内存回收。这个特点使得程序员在编程的时候，可以不考虑程序运行中的内存管理，而专注于自己的逻辑处理。 面向对象特性（object_oriented）。这个特点使得Python语言顺应了当今程序设计语言发展的大势，从而为它被更加广泛的应用奠定了基础。它博采众长，支持多重继承（multiple inheritance）,重载（override）。这些细节将在本书的后续章节中，详细讲述。 强大的动态数据类型支持，不同数据类型相加会引发一个异常。 强大的类库