資源簡(jiǎn)介

(共19張PPT)
第 六 章
程序設(shè)計(jì)入門(mén)
專(zhuān)題一 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
考綱要求
（1）了解程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的定義及程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類(lèi)與發(fā)展；（2）了解Python語(yǔ)言的特點(diǎn)；（3）了解Python 3.8.6運(yùn)行環(huán)境的搭建方法；（4）掌握應(yīng)用pycharm-community-2020.3開(kāi)發(fā)Python程序的方法。
一．算法基礎(chǔ)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在每天的工作和生活中，“程序”無(wú)處不在，任何一款軟件的背后都離不開(kāi)程序設(shè)計(jì)的過(guò)程，程序讓冷冰冰的機(jī)器煥發(fā)出更加精彩的生命力。使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，我們可以給計(jì)算機(jī)下達(dá)一系列的指令，讓它能按照我們的指揮進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和操作。程序設(shè)計(jì)就是將問(wèn)題解決的方法和步驟編寫(xiě)成計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序的過(guò)程。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是告訴計(jì)算機(jī)要做什么，并且每一個(gè)行為的細(xì)節(jié)和順序都要說(shuō)清楚、可執(zhí)行。這樣，計(jì)算機(jī)就能夠很快速地而正確地來(lái)完成所有指令，最終解決問(wèn)題或完成任務(wù)。 編寫(xiě)程序解決問(wèn)題的過(guò)程就是一個(gè)實(shí)現(xiàn)算法的過(guò)程，下面我們結(jié)合設(shè)計(jì)一個(gè)“計(jì)算直角三角形面積算法”的實(shí)例來(lái)學(xué)習(xí)算法的有關(guān)知識(shí)。
1．程序設(shè)計(jì)的過(guò)程 設(shè)計(jì)程序解決問(wèn)題的基本步驟是：分析問(wèn)題→設(shè)計(jì)算法→編寫(xiě)程序→調(diào)試運(yùn)行→結(jié)果檢測(cè)。（1）分析問(wèn)題。分析問(wèn)題的需求情況和已知條件，明確需要解決什么問(wèn)題。把問(wèn)題化為用數(shù)學(xué)方法來(lái)解決，并建立數(shù)學(xué)模型。（2）設(shè)計(jì)算法。找出解決問(wèn)題的方法和步聚。（3）編寫(xiě)程序。選擇一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)算法。（4）調(diào)試運(yùn)行。檢查程序的可行性，驗(yàn)證所編寫(xiě)的程序是否正確，查找、修正錯(cuò)誤。（5）檢測(cè)結(jié)果。對(duì)程序功能進(jìn)行檢測(cè)。
2．算法及其特點(diǎn) 算法是指解決問(wèn)題的方法和步聚的有限集合 算法是程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，是核心步聚。算法的主要特點(diǎn)有：（1）有0個(gè)或多個(gè)輸入。算法可以沒(méi)有輸入，也可以有多個(gè)輸入。（2）確定性。算法的每個(gè)步聚必須要有確切地定義，準(zhǔn)確而沒(méi)有歧義。（3）有窮性。一個(gè)算法在執(zhí)行有限步之后必須能結(jié)束。（4）可行性。每個(gè)句子都能正確執(zhí)行，得出結(jié)果。（5）可以有1個(gè)或多個(gè)輸出。算法一定要有輸出，要有結(jié)果，可以有1個(gè)或多個(gè)輸出。
實(shí)例：設(shè)計(jì)計(jì)算直角三角形面積的算法 1．分析問(wèn)題 要計(jì)算直角三角形的面積必須知道三角形的底和高的數(shù)值，設(shè)底為a,高為h,面積為s，根據(jù)直角三角形面積的計(jì)算方法，得到計(jì)算公式：s=1/2*a*h。
2．設(shè)計(jì)算法設(shè)計(jì)算法時(shí)，要把算法表達(dá)出來(lái)才便于編寫(xiě)程序。常用自然語(yǔ)言和流程圖來(lái)描述算法。（1）自然語(yǔ)言描述法。自然語(yǔ)言是人類(lèi)自身使用的語(yǔ)言，用于描述算法比較通俗易懂。計(jì)算直角三角形面積的算法用自然語(yǔ)言描述如下。第1步：分別輸入底和高的值，即輸入a和b的值； 第2步：求三角形的面積s的值，即s=1/2*a*h； 第3步：輸出面積s的值； 第4步：結(jié)束。
一．算法基礎(chǔ)
（2）流程圖描述法。流程圖是用一組圖形符號(hào)來(lái)描述算法，比較形象直觀、簡(jiǎn)潔清晰。流程圖中用到的符號(hào)如表6-1-1所。計(jì)算直角三角形面積的算法流程圖如圖6-1-1所示。
一．算法基礎(chǔ)
【實(shí)踐體驗(yàn)】（1）用自然語(yǔ)言描述求圓的周長(zhǎng)與面積的算法。圓的周長(zhǎng)公式：c=2×pi×r；圓的面積公式：c=pi×r×r，其中r為圓的半徑，pi取3.14 。（2）用流程圖描述以下算法。輸入任意兩個(gè)數(shù),輸出較大的一個(gè)。
一．算法基礎(chǔ)
二．程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
1．程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的定義 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用于編寫(xiě)程序或設(shè)計(jì)軟件的開(kāi)發(fā)工具，人們把自己的意圖用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編成程序，輸入計(jì)算機(jī)，告訴計(jì)算機(jī)完成什么任務(wù)以及如何完成，達(dá)到利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的目的。計(jì)算機(jī)程序是指一組能被計(jì)算機(jī)理解并執(zhí)行的指令序列，是計(jì)算機(jī)執(zhí)行算法的一系列操作步驟。2．程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的分類(lèi)與分展 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言經(jīng)歷了從機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言到高級(jí)語(yǔ)言的發(fā)展過(guò)程。機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言屬于低級(jí)語(yǔ)言。（1）機(jī)器語(yǔ)言 機(jī)器語(yǔ)言是針對(duì)特定型號(hào)的計(jì)算機(jī)編寫(xiě)，由二進(jìn)制的0，1代碼指令構(gòu)成，能被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別和執(zhí)行，運(yùn)行效率最高。但機(jī)器語(yǔ)言程序難以閱讀、理解和記憶，容易出錯(cuò)，編程效率極低，程序移植性最差。（2）匯編語(yǔ)言 匯編語(yǔ)言是一種符號(hào)化的語(yǔ)言，采用英文助記符代替機(jī)器指令，比機(jī)器語(yǔ)言容易識(shí)別和記憶，從而提高了程序的可讀性。匯編語(yǔ)言仍然是面向機(jī)器的語(yǔ)言，對(duì)硬件依賴(lài)性較強(qiáng)，移植性較差，但它能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的特長(zhǎng)與功能，是一種強(qiáng)而有力的程序開(kāi)發(fā)工具。匯編語(yǔ)言程序必須借助編譯程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行。
二．程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
（3）高級(jí)語(yǔ)言 高級(jí)語(yǔ)言最接近自然語(yǔ)言，并不特指某一種語(yǔ)言，也不依賴(lài)于特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其通用性好、移植性強(qiáng)。用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序可讀性強(qiáng)，也便于修改和維護(hù)。比較流行的高級(jí)語(yǔ)言有Java、C/C#/C++語(yǔ)言、Visual Basic（VB）、Fortran、Python等。 高級(jí)語(yǔ)言從早期的面向過(guò)程，如Pascal語(yǔ)言，發(fā)展到了面向?qū)ο蟮目梢暬绦蛘Z(yǔ)言，如：Java、C++等。和匯編語(yǔ)言一樣，用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序也不能直接被計(jì)算機(jī)理解，必須轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言才能被執(zhí)行。高級(jí)語(yǔ)言程序轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言程序通常分為兩種方式：
①解釋方式：在運(yùn)行程序時(shí)逐條讀取并解釋每個(gè)語(yǔ)句，解釋一句執(zhí)行一句，執(zhí)行效率比較低。Python、Basic語(yǔ)言提供解釋方式。
②編譯方式：是將源程序通過(guò)編譯器一次性地“翻譯”成目標(biāo)文件，用機(jī)器語(yǔ)言表示，其目標(biāo)程序可以脫離語(yǔ)言環(huán)境，獨(dú)立執(zhí)行，執(zhí)行效率比較高。現(xiàn)在大多數(shù)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都是編譯類(lèi)的，如C、Java、PHP等。
三．Python語(yǔ)言的特點(diǎn)
Python是一種面向?qū)ο蟮慕忉屝陀?jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，由荷蘭人吉多·范羅蘇姆在1989年發(fā)明的。目前，Python已經(jīng)成為最受歡迎的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一，它具有
（1）簡(jiǎn)單、免費(fèi)、開(kāi)源和可移植性強(qiáng)。
（2）語(yǔ)法簡(jiǎn)潔：實(shí)現(xiàn)相同功能，Python語(yǔ)言的代碼行只相當(dāng)于其它語(yǔ)言的 1/10～1/5。
（3）與平臺(tái)無(wú)關(guān)：程序無(wú)需修改，便能在安裝了解釋器的 Windows、Linux、Unix、MacOS上跨平臺(tái)使用。
（4）類(lèi)庫(kù)豐富：Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中提供了幾百個(gè)內(nèi)置類(lèi)和函數(shù)庫(kù)。此外，全世界的程序員為開(kāi)源社區(qū)貢獻(xiàn)了十幾萬(wàn)個(gè)第三方函數(shù)庫(kù)，幾乎覆蓋了計(jì)算機(jī)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。（5）擴(kuò)展性強(qiáng)：能夠把其他語(yǔ)言（如 C++、Java）制作的各種模塊很輕松地連接在一起。
四．Python 3.8.6運(yùn)行環(huán)境
Python語(yǔ)言有兩種運(yùn)行模式：交互模式和文件模式。交互模式下輸入命令并按回車(chē)，馬上可以看到結(jié)果，但命令不便于保存；文件模式下，把程序代碼保存成一個(gè)文件再執(zhí)行。1．啟動(dòng)命令行交互環(huán)境 單擊“開(kāi)始”按鈕→Python 3.8→Python3.8（32-bit）打開(kāi)Python命令窗口 ，在命令提示符“>>>”下輸入任何合法的Python代碼，回車(chē)后會(huì)立刻得到執(zhí)行結(jié)果。例如，在屏幕上顯示“good morning!”，操作方法如圖6-1-2所示。
圖6-1-2 命令行方式
2．啟動(dòng)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 Python自帶有程序編輯器Python IDLE，啟動(dòng)的方法是單擊“開(kāi)始”按鈕→Python 3.8→IDLE（Python3.8 32-bit），就會(huì)啟動(dòng)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Python shell，一些常見(jiàn)操作命令的作用是：
四．Python 3.8.6運(yùn)行環(huán)境
（1）新建一個(gè)文件：File→New File；
（2）打一個(gè)文件：File→Open …；
（3）保存一個(gè)文件：File→Save；
（4）文件另存為：File→Save As…；
（5）運(yùn)行一個(gè)文件：Run→Run Module，或按鍵 F5。
例如，令a=5，b=10，輸出a+b=15，操作過(guò)程如圖6-1-3所示。
五．Pycharm-community-2020.3的使用
PyCharm Community Edition是目前主流的Python集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）之一，可用于開(kāi)發(fā)復(fù)雜的案例或?qū)嶋H應(yīng)用項(xiàng)目。首先要下載并安裝PyCharm，單擊“開(kāi)始”按鈕→“JetBrain”→“Pycharm-community-2020.3”即可啟動(dòng)。下面以創(chuàng)建計(jì)算直角三角形的面積的程序?yàn)槔榻BPyCharm的使用。 （1）創(chuàng)建項(xiàng)目。在PyCharm中創(chuàng)建一個(gè)名為“mypy”的項(xiàng)目用于管理源程序文件，操作方法如圖6-1-4和圖6-1-5所示。
五．Pycharm-community-2020.3的使用
五．Pycharm-community-2020.3的使用
（2）創(chuàng)建Python程序文件。在剛才創(chuàng)建的項(xiàng)目中創(chuàng)建Python程序文件“mianji.py”，操作方法如圖6-1-6和圖6-1-7所示。
五．Pycharm-community-2020.3的使用
（3）編寫(xiě)Python代碼。在代碼編輯窗口中輸入計(jì)算直角三角形面積的程序代碼，如圖6-1-8所示。
（4）運(yùn)行程序。運(yùn)行程序的方式有三種：
①在代碼編輯窗口右擊，在快捷菜單中選擇“Run mianji”命令；
②使用快捷鍵Shift+F10；
③單擊“Run”菜單→“Run mianji”命令，如圖6-1-9所示。
五．Pycharm-community-2020.3的使用
課后練習(xí)
1．程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，順序正確的是（ ）。
A．匯編語(yǔ)言→低級(jí)語(yǔ)言→高級(jí)語(yǔ)言
B．機(jī)器語(yǔ)言→匯編語(yǔ)言→高級(jí)語(yǔ)言
C．低級(jí)語(yǔ)言→高級(jí)語(yǔ)言→匯編語(yǔ)言
D．高級(jí)語(yǔ)言→匯編語(yǔ)言→低級(jí)語(yǔ)言
2．以下關(guān)于Python語(yǔ)言特點(diǎn)的描述中，不正確的是（　 　）。
A．它是一種簡(jiǎn)單、免費(fèi)、開(kāi)源的語(yǔ)言
B．Python語(yǔ)言程序不容易閱讀
C．Python語(yǔ)言是一種高級(jí)語(yǔ)言
D．它是一種面向?qū)ο蟮慕忉屝统绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言
3．以下關(guān)于程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的敘述中，正確的是（　 　）。
A．匯編語(yǔ)言對(duì)硬件的依賴(lài)性最低
B．高級(jí)語(yǔ)言程序機(jī)器可以直接執(zhí)行
C．機(jī)器語(yǔ)言由二進(jìn)制指令組成
D．高級(jí)語(yǔ)言要依賴(lài)于特定硬件系統(tǒng)
課后練習(xí)
4．將高級(jí)語(yǔ)言源程序翻譯成目標(biāo)程序的工具軟件稱(chēng)為（ ）。
A．匯編程序 B．編輯程序 C．編譯程序 D．調(diào)試程序
5．程序設(shè)計(jì)的核心步驟是（ ）。
A．分析問(wèn)題 B．設(shè)計(jì)算法 C．編寫(xiě)程序 D．調(diào)試運(yùn)行
6．算法流程圖中菱形框用于（ ）。
A．?dāng)?shù)據(jù)處理 B．輸入、輸出 C．賦值 D．條件判斷
7．以下不屬于程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的是（ ）。
A．機(jī)器語(yǔ)言 B．匯編語(yǔ)言 C．自然語(yǔ)言 D．高級(jí)語(yǔ)言
8．以下不屬于高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的一項(xiàng)是（　 　）。
A．OutLook B．C/C++ C．Java D．Visual Basic
9．以下文件屬于Python語(yǔ)言源程序的是（　 　）。
A．xyks.c B．xyks.pas C．xyks.py D．xyks.exe
10．Python語(yǔ)言中運(yùn)行一個(gè)程序的快捷鍵是（　 　）。
A．Ctrl+R B．F5 C．F10 D．Shift+F9
課后練習(xí)答案
題號(hào) 答案 題號(hào) 答案 題號(hào) 答案 題號(hào) 答案 題號(hào) 答案
1 B 2 B 3 C 4 C 5 B
6 D 7 C 8 A 9 C 10 B

展開(kāi)更多......

收起↑