计算机导论课件8.1.1 程序设计的步骤
简述程序设计的基本步骤
简述程序设计的基本步骤程序设计是计算机科学中的一项重要技能，它涉及到将问题转化为计算机能够理解和执行的指令。
程序设计的基本步骤是一个系统化的过程，本文将简述程序设计的基本步骤。
1. 确定问题和目标：在程序设计之前，首先需要明确问题和目标。
问题可以是任何需要计算机解决的事物，目标是解决问题或实现某种功能。
2. 分析问题：在这一步骤中，需要仔细分析问题的要求和约束条件。
了解问题背景、确定输入和输出以及定义的功能。
3. 设计算法：设计算法是程序设计的核心步骤。
算法是解决问题的一系列指令和步骤的有序集合，它描述了如何从给定的输入得到预期的输出。
算法可以用伪代码、流程图或其他合适的形式表示。
4. 编写代码：根据设计好的算法，使用特定的编程语言编写代码。
代码是程序设计的实现，它包含了程序需要执行的指令和逻辑。
5. 调试和测试：编写完代码后，需要进行调试和测试。
调试是指发现、诊断和修复程序中的错误和问题的过程。
测试是验证程序是否按照预期工作的过程。
6. 优化和改进：在测试阶段，可能会发现程序存在性能问题或设计上的不足之处。
此时，需要对程序进行优化和改进，以提高效率和功能。
7. 部署和维护：当程序经过测试并且满足需求后，可以部署到实际的环境中使用。
部署包括安装、配置和验证程序的正确性。
维护是指程序在运行过程中的监控、修复和更新，以保持其正常运行和适应变化。
综上所述，程序设计的基本步骤包括确定问题和目标、分析问题、设计算法、编写代码、调试和测试、优化和改进、以及部署和维护。
这些步骤相互关联，需要有系统性和逻辑性地进行，以确保最终的程序能够解决问题并满足要求。
程序设计不仅需要具备编程技术，还需要良好的逻辑思维和问题解决能力。
通过不断练习和实践，我们可以不断提高程序设计的水平和效果。
简述程序设计的一般步骤
简述程序设计的一般步骤程序设计的一般步骤程序设计是指按照一定的逻辑规则，将问题的解决方法转化为计算机可以执行的指令的过程。
无论是初学者还是有经验的开发者，在进行程序设计时都需要遵循一些一般步骤。
本文将简述程序设计的一般步骤，包括问题定义、算法设计、编码、调试和测试等。
一、问题定义程序设计的第一步是明确问题或任务的定义。
只有清晰地了解问题的需求和目标，才能针对性地进行后续的设计和编码工作。
问题定义时需要回答以下几个关键问题：1. 问题描述：具体描述问题的背景、要求和限制条件。
2. 输入输出：明确问题的输入和输出，包括数据类型、数量和范围。
3. 界面设计：如果需要用户界面或图形界面，需设计对应的用户交互方式和界面元素。
二、算法设计在问题定义的基础上，进行算法设计。
算法是解决问题的关键步骤，它是一组明确的指令序列，可以将问题的解决过程逐步细化为可执行的指令。
算法设计时需要考虑以下几点：1. 问题分解：将问题分解为更小的子问题，有助于简化解决方案的设计和实现。
2. 流程图或伪代码：使用流程图或伪代码来描述算法的执行流程和逻辑关系，以便更好地理解和实现算法。
3. 数据结构和算法选择：根据问题的特点，选择合适的数据结构和算法，以提高程序的运行效率和性能。
三、编码在完成算法设计后，开始进行编码工作。
编码是将算法转化为具体的编程语言代码的过程，需要遵循一些编程规范和最佳实践，以提高代码的可读性和可维护性。
编码时需要注意以下几点：1. 选择编程语言：根据问题的要求和自身经验，选择合适的编程语言进行编码。
2. 模块化设计：将代码按照逻辑功能划分为模块，提高代码的可重用性和可扩展性。
3. 命名规范：使用有意义的变量名和函数名，提高代码的可读性和理解性。
4. 错误处理：在编码过程中考虑可能出现的错误情况，并进行合适的错误处理和异常处理。
四、调试和测试完成编码后，进行调试和测试是很重要的一步。
调试是指通过运行程序，检查和修复程序中的错误或问题的过程。
计算机导论第八章 程序设计语言
汇编语言比机器语言易读、易维护。但计算 汇编语言比机器语言易读、易维护。 机并不认识这些符号， 机并不认识这些符号，因此就需要一个专门 的程序负责将这些符号翻译成二进制数的机 器语言，这种翻译程序被称为汇编程序 汇编程序。 器语言，这种翻译程序被称为汇编程序。
1957年，第一个完全脱离机器硬件的高级语言- FORTRAN 年 第一个完全脱离机器硬件的高级语言 问世了。此后， 多年来 共有几百种高级语言出现。 多年来， 问世了。此后，40多年来，共有几百种高级语言出现。
信息表管理程序 编译过程
编译程序工作时，先分析，后综合， 编译程序工作时，先分析，后综合，从而得 词 语 语 中 代 目 到目标程序。所谓分析， 到目标程序。所谓分析，是指词法分析和语 法 法 义 间 码 标 分 分 分 代 优 代 法分析；所谓综合是指代码优化， 码 法分析；所谓综合是指代码优化，存储分配 析 析 析 码 化 程 程 程 生 程 生 和代码生成。 和代码生成。 序 序 序 成 序 成
8.2.3 赋值语句
赋值操作的意义就是把一个确定的数值放到 某个变量代表的那个内存单元中去。 某个变量代表的那个内存单元中去。 赋值号： 赋值号： “=”表示赋值操作 表示赋值操作 左值： 左值：等待被赋予值的变量 右值：将要被赋予的“ 右值：将要被赋予的“值”
8.2.4 分支语句
分支语句
成立
a
8.2程序设计语言的基本元素 程序设计语言的基本元素
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
变量 数据类型 赋值语句 分支语句 循环语句 过程（函数） 过程（函数） 注释语句
8.2 基本元素
8.2.1 变量和常量
变量：在程序运行过程中， 变量：在程序运行过程中，其值可以被改变的量 称为变量。变量的两个要素： 变量名 变量名。 称为变量。变量的两个要素：1)变量名。每个变 量都必须有一个名字－－变量名， －－变量名 量都必须有一个名字－－变量名，遵循标识符命 名规则。 ）变量值。在程序运行过程中， 名规则。2）变量值。在程序运行过程中，变量 值存储在内存中。 值存储在内存中。程序通过变量名来引用变量的 值。 常量：在程序运行过程中， 常量：在程序运行过程中，其值不能被改变的量 变量在使用前， 变量在使用前，在内 称为常量。常量可分为整型常量，实型常量， 称为常量。常量可分为整型常量，实型常量，字 存中会给每个变量申 符常量，符号常量。 符常量，符号常量。 请一定的大小的空间。 请一定的大小的空间。
简述程序设计的一般步骤
简述程序设计的一般步骤
程序设计是一门独特的学科，它涉及到许多不同的技术和知识，它可以帮助我们解决计算机中的复杂问题。
程序设计涉及到一个比较复杂的过程，而程序设计的一般步骤就是这个过程中所采用的一般思路。
程序设计的一般步骤主要包括：
第一步：定义问题。
程序设计的第一步就是要明确定义问题。
在定义问题的过程中，需要利用自己的技能和知识，将问题描述清楚，使计算机可以对问题进行有效的处理。
第二步：分析问题。
在定义问题之后，需要利用特定的技术和知识，对问题进行分析，以确定需要计算机实现的功能，以及所需的编程语句。
第三步：设计程序。
在定义和分析问题之后，接下来就要开始设计程序，即根据分析得出的要求，编写程序代码、调试程序，从而可以让程序正常运行。
第四步：测试程序。
在设计完程序之后，还需要对程序进行测试，以检查程序是否与原有的要求完全一致。
第五步：完善程序。
如果程序的运行结果不能满足要求，需要对程序进行完善，以改善不足之处、实现要求的功能。
程序设计是一门让人着迷的学科，它能够帮助我们解决许多复杂的问题。
正是因为计算机众多的优势，程序设计在许多领域都得到了广泛的应用。
无论是什么样的程序，使用相同的一般步骤，即
定义问题、分析问题、设计程序、测试程序、完善程序，都可以在计算机中实现。
从上述内容可以看出，程序设计是一个复杂的过程，需要非常熟练的技能和知识才能解决问题。
只有通过掌握程序设计的一般步骤，才能更快更好地掌握程序设计的精髓，从而实现我们设想的目标。
程序设计基本步骤
程序设计基本步骤程序设计是软件开发过程中的核心环节，它涉及到将问题转化为计算机能够理解和执行的代码。
程序设计的基本步骤是通用的，无论是使用哪种编程语言，都遵循相似的流程。
以下是程序设计的基本步骤：1. 问题定义：首先明确需要解决的问题是什么，包括问题的范围、目标和约束条件。
这一步是整个程序设计的起点，清晰的问题定义有助于后续步骤的顺利进行。
2. 需求分析：在问题定义的基础上，进一步细化需求。
需求分析的目的是确定程序需要完成哪些功能，以及用户对程序有哪些具体的期望。
3. 系统设计：根据需求分析的结果，设计程序的架构。
这包括确定程序的模块划分、数据结构、接口设计等。
系统设计是程序设计中的关键步骤，它决定了程序的可扩展性和可维护性。
4. 算法选择：针对每个功能模块，选择合适的算法来实现。
算法的选择直接影响程序的效率和性能。
在这一步中，需要考虑算法的时间复杂度和空间复杂度。
5. 编写伪代码：在实际编码之前，编写伪代码可以帮助程序员更清晰地组织思路，规划程序的逻辑流程。
伪代码是一种介于自然语言和编程语言之间的描述方式。
6. 编码：根据伪代码和设计文档，开始编写程序代码。
编码过程中要注意代码的可读性、可维护性，以及遵循编程规范。
7. 测试：编写完代码后，进行测试以确保程序能够正确运行并满足需求。
测试包括单元测试、集成测试、系统测试和验收测试等不同阶段。
8. 调试：在测试过程中发现的错误需要通过调试来解决。
调试是查找和修复代码中错误的过程，是确保程序质量的重要环节。
9. 优化：在确保程序能够正常运行的基础上，对程序进行优化，以提高程序的运行效率和性能。
优化可能涉及到算法的改进、代码的重构等。
10. 文档编写：编写程序文档，包括设计文档、用户手册和API文档等。
良好的文档能够帮助其他开发者或用户更好地理解和使用程序。
11. 维护：软件发布后，还需要进行持续的维护工作，包括修复新发现的bug、更新功能、适应新的操作系统或硬件环境等。
程序设计的基本步骤
程序设计的基本步骤1.定义问题：首先，需要明确问题的需求和目标。
仔细阅读问题陈述或需求文档，并确保对问题的需求和目的有一个全面的理解。
与相关人员（如客户或团队成员）讨论问题细节，以便明确和理解问题的方方面面。
2.分析问题：在这个阶段，需要仔细分析问题，明确问题的输入和输出需求，以及可用的资源和约束。
了解问题的特点、数据流、特殊情况和限制条件，并考虑最佳解决方案。
3.设计算法：根据问题分析的结果，开始设计一个合适的算法来解决问题。
算法设计应该考虑到问题的需求和约束，并应该能够正确地处理输入数据并生成正确的输出。
选择和设计合适的数据结构和算法是非常重要的，它们应该能够高效地解决问题。
-数据结构：选择合适的数据结构以存储和操作数据，在数据检索和修改方面具有良好的性能。
-算法：选择合适的算法以解决问题，并使用流程图或伪代码描述算法的步骤和控制结构。
4.编写代码：使用选定的编程语言将设计的算法转化为实际的代码。
在编写代码之前，请确保对所选的编程语言具有足够的熟悉程度。
在编写代码时，要使用适当的编码风格和命名规范，以便使代码易于阅读和维护。
-拆分：将问题分解为更小的子问题，并为每个子问题编写代码。
-组织：使用函数、类或模块来组织代码，提高代码的可读性和可维护性。
-调试：在编写代码的过程中进行实时调试，以解决潜在的错误和问题。
5.测试和调试：在完成代码编写后，进行测试和调试以确保程序的正确性和鲁棒性。
-单元测试：编写测试用例来测试代码的各个组成部分，以验证其正确性。
-集成测试：测试整个程序的各个模块之间的集成，以确保它们协同工作。
-调试：通过调试技术（如断点、日志和追踪）找出并修复程序中的错误。
6.优化和改进：测试完成后，可以进行优化和改进以提高程序的性能和质量。
-性能优化：使用适当的算法和数据结构，避免冗余的计算，并进行必要的优化以提高程序的执行速度和效率。
-错误处理：确保程序能够处理各种异常情况，并提供适当的错误处理机制。
简述程序设计步骤
简述程序设计步骤程序设计是一个系统化的过程，它涉及到从问题的识别到最终软件产品的实现。
以下是程序设计的基本步骤：1. 问题定义：这是程序设计的起始点，需要清楚地定义要解决的问题或要实现的功能。
这包括对问题的范围、需求和限制条件的明确描述。
2. 需求分析：在这个阶段，需要收集和分析用户需求，确定软件需要具备的功能和性能。
需求分析的结果通常以需求规格说明书的形式呈现。
3. 系统设计：基于需求分析，设计软件的架构和组件。
这包括确定软件的模块化结构、接口设计、数据存储方案等。
4. 算法选择：根据问题的性质，选择合适的算法来解决问题。
算法的选择直接影响到程序的效率和性能。
5. 详细设计：在这个阶段，将系统设计进一步细化，包括编写伪代码、流程图、状态图等，以详细描述程序的逻辑流程。
6. 编码：根据详细设计文档，使用选定的编程语言编写实际的代码。
编码时应遵循良好的编程习惯和代码规范，以提高代码的可读性和可维护性。
7. 测试：编写测试用例，对程序进行单元测试、集成测试、系统测试和验收测试，确保程序按照预期工作，并且没有缺陷。
8. 调试：在测试过程中发现的问题需要通过调试来解决。
调试是查找和修复代码中的错误的过程。
9. 优化：在确保程序正确无误后，进一步优化代码，提高程序的效率和性能。
这可能包括算法优化、数据结构优化等。
10. 文档编写：编写用户手册、技术文档和代码注释，以帮助用户和开发者理解程序的工作原理和使用方法。
11. 部署：将程序部署到生产环境，供用户使用。
这可能涉及到配置服务器、数据库等。
12. 维护：软件发布后，需要持续进行维护，包括修复发现的bug、更新功能、改进性能等。
13. 评估与反馈：收集用户反馈，评估软件的性能和用户体验，根据反馈进行必要的调整。
程序设计是一个迭代的过程，可能需要多次回到前面的步骤进行调整和改进。
随着技术的发展和用户需求的变化，程序设计也在不断地演进和更新。
计算机导论PPT第八章_程序设计语言(1)
汇编语言
接下来的演化是伴随着用带符号或助记符的指令和地址代替二进 制代码而发生的。这种助记符语言就是汇编语言。 汇编程序将汇编语言代码翻译成机器语言代码。
表 1.2 两个整数相加的汇编语言
高级语言
尽管汇编语言大大提高了编程效率，但仍然需要程序员在所用的 硬件上花费大部分精力。高级语言适用于许多不同的计算机，其 设计目标就是使程序员摆脱汇编语言繁琐的细节，能够把精力集 表 1.3 C++中的加法程序 中到应用程序上。 人们开发了多种高 级语言，著名的有 BASIC、PASCAL 、C、C++和Java等 高级语言和汇编语 言有一个共性：它 们必须被转化为机 器语言
典型的面向对象语言 C++ Java
图 3.6 面向对象的基本特征
函数式模式
函数式模式中程序被看成是一个数学函数，将一组输 入映射到一组输出的黑盒子。
图 3.7 函数式语言中的函数
例如，定义一个称为 first 的原始函数 ,由它完成从一个数 据列表抽取第一个元素的功能；在定义一个函数rest，由 它完成从一个数据列表中抽取除第一个元素以外的所有 元素的功能。那么通过这两个函数的组合使用就可以定 义一个函数来完成对第三个元素的抽取。如图3.8
在面向对象模式中，文件能把所有的被文件执行的 过程（在面向对象模式中称为方法）打包在一起， 包括打印、复制和删除等。程序只需向对象发出相 应请求。
图 3.4 面向对象模式的概念
类 如图 3.5 所示，相同类型的对象（如文件）需要一组 方法，这些方法显示了这类对象对来自“领地”外的 刺激的反应。为了创建这些方法，面向对象语言使 用称为类的单元。
多态
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8.1.1 程序设计的步骤
其中第10~15位的000000会通过控制器产生运算器电 路做加法的控制信号，第9位的0、第8位的1和第5~3 位的011会通过电路产生访问第3个寄存器的控制信号， 第6~7位的11和第2~0位的000，会通过电路产生访问 第0个寄存器的控制信号。寄存器电路和运算器电路在 控制信号控制下完成运算功能。
式，没有传统编程语言提供的控制结构 和复杂的数据结构定义。如超文本标记 语言HTML和可扩展标记语言XML。下面 是HTML语言在网页上显示“Hello World！”例子。
8.1.1 程序设计的步骤
<html> <head></head> <body> Hello World！ </body> </html>
8.1.1 程序设计的步骤
（11）脚本语言 脚本语言是为了缩短传统语言程序的编写-编译-链接-
运行过程而创建的计算机编程语言。脚本语言一般作 为其他语言应用程序的补充。假定已经存在一系列由 其他语言写成的有用的组件，脚本语言把组件连接在 一起，实现特定功能。例如Python、VBscript、 Javascript、InstallshieldScript、ActionScript等。下面 是JavaScript脚本语言在HTML文档中显示“hello World！”的代码。
Hello.add(lbl);
lbl.setAlignment(1);
lbl.setFont(new Font("Arial",Font.PLAIN,24));
Hello.setLocation(260,180);
Hello.show();
Hello.addWindowListener(new WindowAdapter()
8.1.1 程序设计的步骤
（6）C++语言 C++在C语言基础上加入了面向对象的特性，既支持结构化编程
又支持面向对象编程。其应用领域十分广泛，是现在使用较多的 语言之一。可以声明一个全局的类的实例，这样，在 main 函数 执行之前会调用这个类的构造函数，结束之后则会调用析构函数。 下面是一个C++语言编写“Hello World！”的例子。
8.1.1 程序设计的步骤
1）机器语言 机器语言是根据机器的硬件结构，用1或
0 的组合描述对硬件发出的控制。例如 8086CPU中有很多寄存器。想要让其中 两个寄存器的数3和5相加，需要给寄存 器电路和运算器电路发控制信号完成操 作。一个16位的二进制机器指令 0000000111011000代码，如图8.1所示：
HelloWorld(); Label lbl=new Label("Hello
World!"); Hello.setTitle("Hello World！"); Hello.setSize(300,200);
Hello.setBackground(new Color(224,224,224));
using System; class TestApp { public static void Main() { Console.WriteLine("Hello World!"); Console.ReadKey(); } }
8.1.1 程序设计的步骤
（10）标记语言 标记语言主要用来描述网页的数据和格
（7）Java语言
Java语言是现在非常流行的一种编程语 言，具有平台无关性、安全性、面向对 象、分布式、健壮性等特点。Java本身 也是一个平台，分为3个体系（Java SE、 Java EE、Java Me），适合企业应用程 序和各种网络程序的开发。下面是图形 界面下Java编写“Hello World！”的例 子。
8.1.1 程序设计的步骤
#include <iostream.h>
class say
{
public:
say()
{
cout << say()
{
cout << "World!";
}
}h;
void main()
{
cout << "o ";
return ;
}
8.1.1 程序设计的步骤
开始、程序执行和程序结束部分组成。
8.1.1 程序设计的步骤
（3）BASIC语言 BASIC语言相对于其他编程语言来说简单易用，具有
“人机会话”功能，在程序格式和语法上也不太严格， 比较适合初学者。下面是一个BASIC语言编写Hello World！的例子。 10 PRINT "Hello World!" 20 END
8.1.1 程序设计的步骤
2）汇编语言 机器语言的二进制串不容易书写、维护，容易出错。用助记符描
述指令中的信息，便于书写维护。例如，8086CPU中，用符号命 名第0个寄存器为AX，给第3个寄存器命名为BX，用ADD表示要操 作运算器做加法运算，制定指令格式为先写要完成的操作（操作 码），再写要操作的数据或硬件名称。则两个寄存器相加的指令 描述为ADD AX，BX。汇编语言采用了助记符，虽然比机器语言 方便了，但是编程者必须了解机器的硬件结构，而且不同的机器 硬件结构不一样，汇编语言的程序也不同。汇编语言编写的源程 序，必须转换成机器语言的程序，才能真正地控制硬件工作。汇 编语言源程序经过汇编、连接操作，转换为机器语言的目标程序。
8.1.1 程序设计的步骤
<script language="JavaScript"> function sayHello(){ document.write("Hello World！"); } sayHello(); </script>
8.1.1 程序设计的步骤
2. 软件开发环境 软件开发环境是指在基本硬件的基础上，为支持软件
8.1.1 程序设计的步骤
1. 编程语言 编程语言是人与计算机交流的工具。根据对问题的分析，将解决
问题的方法和步骤用具体的编程语言描述出来，能够在计算机上 运行，便能利用计算机的强大能力解决问题。 编程语言分为机器语言、汇编语言和高级语言。机器语言和汇编 语言是面向机器底层的编程语言，编程者需要了解机器硬件结构， 程序指令可以直接操作硬件。高级语言是接近人类自然语言的编 程描述语言，不需要了解不同机器硬件结构，编写更容易，有较 高的可读性和可维护性。现在使用的编程语言通常是高级语言， 在嵌入式和一些涉及硬件底层的环境中也会用到汇编语言。 下面举例对一些编程语言做对比介绍。
用于科学和工程计算领域。下面是一个Fortran 语言编写Hello World！的例子。 program main Implicit none write(*,*) "Hello World！" end
8.1.1 程序设计的步骤
（2）Pascal语言 Pascal语言是最早的结构化编程语言，常用于算法和数据结构的
描述。下面是一个Pascal语言编写Hello World！的例子。 program Hello; {程序首部} begin{程序开始} writeln('Hello World!');{程序执行} end.{程序结束} 从以上的例子可以看出，Turbo Pascal程序是由程序首部、程序
第8章 软件和程序设计
第8章 软件和程序设计
本章学习目标
掌握程序设计的基本步骤 了解程序设计中涉及的关键技术
本章先介绍程序设计的基本步骤，再介 绍程序设计中的关键技术。
8.1.1 程序设计的步骤
8.1.1 程序设计的步骤 软件是程序和文档的集合。不论是系统
软件还是应用软件，程序都是其中最核 心的部分。程序设计是编写解决特定问 题的程序的过程。程序设计往往以某种 程序设计语言为工具，分析问题、找出 算法、编写代码、调试代码、发布程序， 解决问题。
8.1.1 程序设计的步骤
import java.awt.*; import java.awt.event.*; class HelloWorld extends Frame { public static void main(String args[]) { HelloWorld Hello=new
的工程化开发和维护而使用的一组软件。软件开发环 境包括软件工具和系统环境机制。软件工具用以支持 软件开发的相关过程、活动和任务。系统环境机制为 工具集成和软件的开发、维护及管理提供统一的支持。
集成开发环境是用于提供程序开发环境的应用程序， 一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界 面工具。集成开发环境和编程语言并不是一对一的， 一个集成开发环境可能支持多种编程语言，一种编程 语言也可能被多个集成开发环境所支持。
8.1.1 程序设计的步骤
（5）C语言 C语言兼顾高级语言与汇编语言的特点，灵活性好，效率高，常
用来开发比较底层的软件。下面是一个用C语言编写Hello World！ 的例子。 #include <stdio.h> int main(void) { printf("Hello World!"); return 0; }
{
public void windowClosing(WindowEvent wet)
{
System.exit(0);
}
});
}
}
8.1.1 程序设计的步骤
（8）Delphi 语言 Delphi语言以Pascal语言为基础，扩充了面向
对象的能力，并加入了可视化的开发手段，用 于开发Windows环境下的应用程序。下面是 Delphi语言编写“Hello World！”程序的例子。 在程序界面上拖一个Button控件，一个Label控 件，在Button的单击事件中写代码。