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1、,1,一 算法与程序,什么是程序？,按一定的顺序安排的工作即操作序列描述完成某项功能所涉及的对象和动作规则,计算机学科中,程序描述了计算机处理数据、解决问题的过程,程序 = 数据结构+算法,2,程序包括两方面的内容：（1）对数据的描述:指定欲处理的数据类型和数据的组织形式，也就是数据结构。（2）对操作的描述:对操作步骤的描述。,3,二 算法的概念,1 什么是算法?计算机来解决的某一类问题的方法或步骤算法是程序的核心,例如：计算圆周率公式,4,同一个问题，可用不同的算法来求解算法不同，求解的效率不同选择效率高、容易理解和编程实现的算法,5,2 算法的两个要素,算法是由操作与控制结构两个要素组成（
2、1）操作算术运算：加、减、乘、除等。关系运算：大于、大于等于、小于、小于等于、等于、不等于等。逻辑运算：与、或、非等。数据传送：输入、输出、赋值等。,6,(a)顺序结构,(b)选择结构,（2）控制结构各操作之间的执行顺序顺序结构、选择结构、循环结构,(c)当型循环结构 (d)直到型循环结构,7,8,3 算法的特点,有穷性 任意一个算法在执行有穷个计算步骤后必须终止。,每一个计算步骤，必须是精确地定义、无二义性,可行性 有限多个步骤应该在一个合理的范围内进行,输入 一般有0个或多个输入，它们取自某一特定的集合。,输出 一般有若干个输出信息，是反映对输入数据加工后的结果。,9,4 算法的分类（1）
3、数值计算算法（2）非数值计算算法,10,5 算法的表示,自然语言流程图N-S流程图伪代码计算机语言,11,流程图,采用一些图框、线条以及文字说明来形象地、直观地描述算法处理过程。,计算圆周率的流程图,优点:较好的体现程序设计的逻辑,12,第8章 算法和程序设计语言,1、程序和算法概念2、程序设计语言概述,系统软件,14,操作系统,语言处理程序,实用程序,翻译工具作用：将源程序翻译成计算机能识别的机器语言程序。,程序设计语言：机器语言汇编语言高级语言典型的程序设计语言有：FORTRAN、Pascal、C与C+、BASIC、Java、C#等。,汇编程序,编译程序,解释程序,15,1.机器语言由“0
4、”、“1”二进制代码按一定规则组成的、能被机器直接理解、执行的指令集合。,缺点：编程工作量大，难学、难记、难修改； 不同计算机的指令系统不同，机器语言通用性差优点：代码不需要翻译，所占空间少，执行速度快。,例如，计算A=15+10 的机器语言程序如下：10110000 00001111： 把15放入累加器A中00101100 00001010： 10与累加器A的值相加，结果 仍放入A中11110100： 结束，停机,16,2.汇编语言,使用反映机器指令功能的助记符代替机器语言的符号语言。例如用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示程序跳转等等。优点：克服了机器语言难读等缺点，保持了其编程质量高
5、、占存储空间少，执行速度快的优点。缺点：仍然依赖于机器，通用性差。特点：源程序必须通过汇编程序翻译成机器语言。常用于过程控制等编程。,例如，计算 A=15+10 的汇编语言程序：MOVA，15：把15放入累加器A中ADDA，10：10与累加器A相加，结果存入A中HLT：结束，停机,17,3.高级语言,接近于自然语言的程序设计语言。优点：接近算法语言，易学、易掌握，可读性好，可维护性强，可靠性高；可移植性好，重用率高自动化程度高，编程效率高。缺点：源程序要通过翻译程序翻译成机器语言，代码不最优。,例如，计算 A=15+10 的BASIC语言程序如下：A=15+10 15与10相加的结果放入A中PRINT A 输出AEND 程序结束,8.4.2 语言处理程序,18,机器语言源程序,汇编语言源程序,机器语言程序（目标程序）,汇编程序,翻译,低级语言处理程序,高级语言翻译程序,19,高级语言源程序,计算结果,解释程序,数据,高级语言源程序,计算结果,连接程序,数据,目标程序,可执行程序,编译程序,解释方式,编译方式,Basic,C+,程序库,可脱离编译程序和源程序独立存在并反复使用,
