資源簡介

(共25張PPT)
01 初識編程
程序設計基礎
學習目標
Scratch 編程繪制正方形
0 1
什么是程序和編程
0 2
什么是編程語言
0 3
編譯執行和解釋執行
0 4
編譯器和解釋器
0 5
Bug 和 Debug
0 6
第一個程序
題目：繪制一個邊長為100的正方形
究竟什么是程序？什么是編程？
先看個故事
一個文化人，他有一個仆人是聾子… …
幸好他們都不是瞎子… …
仆人也認識幾個有限的詞匯… …
主人想讓仆人做點事，他應該怎么做？
任務書
1、……2、……
程序就是計算機的任務書
現在你就是主人，計算機就是你忠實的仆人
你要是聰明，就將任務交給仆人去做
否則…，你就自己干活，讓仆人歇著去吧…
程序
1、……2、……
編程就是用人和計算機都能夠理解的語言為計算機編制完成任務所需的任務書
計算機只認識 0 和 1，所有任務書必須由0 和 1 組成，計算機才能看懂
有兩個辦法編寫任務書
直接用 0 和 1組成的語言編寫，這樣的語言叫機器語言
用人熟悉的語言編寫任務書，然后再找一個翻譯
編程和語言
編程語言有很多種
可以用不同的語言編寫程序，完成相同的任務，但是不同的語言需要不同的翻譯。
C/C++語言
JAVA語言
其他語言
翻譯1
翻譯2
翻譯n
機器語言
011001
01
一次將整個程序翻譯成機器語言，然后計算機執行程序，完成任務
這時的翻譯叫“編譯器”
任務書哪怕有一丁點“翻譯”看不懂，翻譯工作也不能完成，程序當然也不能執行，這時叫發生了“編譯錯誤”
編譯執行
02
解釋執行
將程序翻譯一句，計算機馬上執行一句
這時的翻譯叫“解釋器”
翻譯看懂一句，翻譯一句，執行一句。遇到不懂的語句，就會停止工作
解釋執行通常會比編譯執行慢一些
兩種完成任務的方式
編程的一般流程
任務期望
結果
編寫/修改
程序
編譯/解釋
執行
實際執行
結果
編程中有很多問題會導致程序結果與期望不一致，這些問題叫 bug（蟲子），檢查程序消除問題的過程叫 debug（除蟲） 或調試。
語法決定指令可以通過什么方式和順序組合在一起
指令告訴計算機要完成什么具體的操作（任務）
語言由一定數量的詞匯（指令集）和語法組成
編程語言
將代表指令的圖塊組合在一起的方式
凡是允許的，就是正確的
因此， Scratch 編程語言中沒有語法錯誤
但是在其它編程語言中，語法錯誤是初學者最常犯的錯誤
這也是我們為什么以Scratch 作為第一門編程語言的一個重要原因
語法
Scratch 編程語言 3-1
指令
Scratch 編程語言 3-2
分為動作、外觀、聲音、事件、控制、偵測、運算、變量、自制積木等九種類型
每類指令通過不同顏色的圖塊表示
Scratch 編程語言 3-3
有的指令很簡單
有的需要選擇（“面向”中可以選擇不同的角色、顏色偵測中通過點擊顏色選擇）
有的指令還有參數，參數告訴指令任務的細節，比如10代表移動的距離；參數有的需要輸入
讓代碼盡量簡潔
同一任務，完成的方法有很多種，程序的寫法也有很多種；
學會使用“重復執行”，當主人才會很輕松
“重復執行”和其內部指令構成“循環結構”
怎樣畫正三角形？ 2-1
從一個點，沿著某個方向出發，經過n次旋轉又回到原來的方向，總共旋轉了多少度？
怎樣畫正三角形？2-2
正方形旋轉了4次，每次旋轉角度相同，因此每次旋轉90度
正三角形需要旋轉幾次？每次旋轉多少度？
怎樣畫正多邊形？
一個正多邊形，假設有n個邊，每次旋轉的角度都是相同的，所以每次旋轉的角度等于 360/n ，現在明白了嗎？
你能畫圓嗎？
每次前進一小步，旋轉一個小角度，走下來就是圓。
實際畫的是邊長為2的正180邊形。直與曲是可以相互轉換的。直線短了，就變為曲。曲線長了，就變為直。都知道地球是圓的，但我們的馬路很直。
1
把任務分解為計算機可以理解的，能夠按照一定順序執行的步驟或操作的過程，叫算法設計
3
編程的核心是“算法設計”，你認為這種說法對嗎？
2
算法：完成任務所需要的，由計算機可以理解的基本操作及規定的執行順序所構成的完整的解題步驟
算法和算法設計
1、有窮性
2、確切性
算法的有窮性是指算法必須能在執行有限個步驟之后終止，能夠結束，不能夠無限執行下去
算法的每一步驟必須有確切的定義，必須是計算機可理解執行的操作
算法的 7 個特征 4-1
3、輸入(Input)
一個算法有0個或多個輸入，以刻畫運算對象的初始情況，所謂0個輸入是指算法本身定出了初始條件。
4、輸出(Output)
一個算法有一個或多個輸出，以反映對輸入數據加工后的結果。沒有輸出的算法是毫無意義的。
算法的 7 個特征 4-2
算法的 7 個特征 4-3
前面的程序都沒有輸入，只有輸出
這個程序根據輸入的邊數畫正多邊形，既有輸入也有輸出
對不同的輸入數據都能夠響應正確
健壯性（Robustness） 　　
7
執行速度快，占用資源少　　
高效性（High efficiency） 　　
6
算法中即每個步驟都可以在有限時間內完成；（也稱之為有效性） 　　
可行性(Effectiveness)
5
算法的 7 個特征 4-4
但算法設計的思想和技巧是不變的
這也是編程學習最核心的內容
可以編程解決的問題有很多很多
編程語言有很多很多
進入編程的世界，你會發現：
總有些東西是不變的
總結
Scratch 編程繪制正方形
什么是程序和編程
什么是編程語言
編譯執行和解釋執行
編譯器和解釋器
Bug 和 Debug
Scratch 編程語言
算法和算法設計

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