高中-程序設(shè)計(jì)初步

1、高中-程序設(shè)計(jì)初步         第三部分 QBASIC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)    第一章 軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)    【教學(xué)目的】    【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】    【教學(xué)過程】    第一節(jié) 計(jì)算機(jī)語言    語言是人類進(jìn)行思想交流的工具，人與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行交流同樣也需要“語言”一種能被

2、計(jì)算機(jī)識(shí)別的專用語言稱為計(jì)算機(jī)語言。能被計(jì)算機(jī)直接接受的并立即執(zhí)行的語言稱為計(jì)算機(jī)語言。只能被計(jì)算機(jī)間接接受的經(jīng)翻譯后形成目標(biāo)代碼再執(zhí)行的語言，通常稱為程序設(shè)計(jì)語言，包括匯編語言和高級(jí)語言。    一         匯編語言    由于機(jī)器語言不利于計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用，人們利用一些簡短的英文單詞或縮寫來表示指令，以便于理解和記憶。這種用數(shù)字、符號(hào)來代替二進(jìn)制代碼的計(jì)算機(jī)語言稱為匯編語言。例如，要把一個(gè)數(shù)裝入CPU的寄存器里，就用MOV表

3、示，要做加法就用ADD表示，指令順序跳轉(zhuǎn)用JMP表示等。    二         高級(jí)語言    高級(jí)語句接近自然語句，一般是用一些簡單的英語單詞或縮寫和數(shù)學(xué)式子來表達(dá)意思，它具有易讀、易寫、易修改，能被方便地移植在不同型號(hào)的計(jì)算機(jī)上等優(yōu)點(diǎn)。目前國內(nèi)外通用的高級(jí)語言很多，比較常見的有BASIC，F(xiàn)ORTRAN，PASCAL，C，COBLE等。它們的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域各有側(cè)重：FORTRAN語言主要用于科學(xué)計(jì)算；PASCAL語言主要用于商業(yè)

4、和數(shù)據(jù)處理；C語言是近年來迅速推廣使用的一種現(xiàn)代語言，既具有高級(jí)語言的特點(diǎn)又具有低級(jí)語言的許多特點(diǎn)，特別適合編寫系統(tǒng)軟件；BASIC語言易學(xué)，適合于初學(xué)者。    三         源程序與目標(biāo)代碼    用高級(jí)語言編寫的源程序不能直接被計(jì)算機(jī)接收，必須通過“翻譯”將其翻譯成目標(biāo)代碼后才能被計(jì)算機(jī)執(zhí)行?！胺g”高級(jí)語言的源程序的方式一般有兩種：解釋型的編譯型。所謂“編譯”是將源程序翻譯成目標(biāo)文件，而“解釋”是將源程序逐行處理，即解釋一

5、行處理一行，再解釋下一行直到結(jié)束。          BASIC 語言屬于解釋型的，QUICK BASIC 語言是屬于編譯型的。              【教學(xué)目的】    【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】    【教學(xué)過程】    第二節(jié)  軟件設(shè)計(jì)

6、的步驟    計(jì)算機(jī)是一種有效的信息處理機(jī)，人們?cè)鯓永盟ヌ幚硇畔斫鉀Q實(shí)際問題呢？    一     分析問題：首先要對(duì)問題進(jìn)行分析，看看這個(gè)問題提什么要求，給出了哪些已知條件；要使問題得到解決，需要哪些條件；從給出的已知條件出發(fā)，經(jīng)過哪些處理才能最后解決問題而得到結(jié)果。    二     設(shè)計(jì)算法：從已知的數(shù)據(jù)出發(fā)，到得出所要求解的結(jié)果，往往需要經(jīng)過一系列的處理過程。對(duì)某一特定問題的一組（有

7、限的）求解過程（步驟），就是算法。注意這里的“算法”并不是數(shù)學(xué)中的“計(jì)算方法”的縮語，我們所說的“算法”只包含有限的步驟，而計(jì)算方法有時(shí)是個(gè)無限過程。算法不僅是指“數(shù)學(xué)運(yùn)算”，也指根據(jù)需要而進(jìn)行的邏輯判斷。    三     畫出框圖：框圖也叫流程圖。由于應(yīng)用計(jì)算機(jī)問題時(shí)的算法一般比較復(fù)雜，故常用一種人為約定的圖形符號(hào)把采用的算法描繪出來，用框圖可以把解決問題的思路，如要進(jìn)行的數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯判斷等清晰、形象、直觀地表示出來，為下面的工作打下良好的基礎(chǔ)。    四 &

8、#160;       編寫程序：目前，計(jì)算機(jī)只能接受并執(zhí)行用計(jì)算機(jī)語言編寫的程序。所以，編寫程序就是用機(jī)器語言、匯編語言或高級(jí)語言，根據(jù)相應(yīng)的語言法則用一條條語句（命令）形式把框圖所表示的算法表達(dá)出來。    五         上機(jī)調(diào)試：編寫好的程序，要輸入到計(jì)算機(jī)。由于在編寫或輸入過程中，往往會(huì)發(fā)生一些錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序時(shí)由于這些錯(cuò)誤，自然得不出預(yù)期的結(jié)果，這變需要進(jìn)行修改以排除程序中錯(cuò)誤。要注意的是，計(jì)算

9、機(jī)會(huì)自動(dòng)找出一些語法方面的錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，如數(shù)30被改成了80，以及邏輯性的錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)就無能為力了。    【練習(xí)】（理論知識(shí)或常識(shí)）：    1   計(jì)算機(jī)語言是                            

10、60;              黃澤民1  。    2  程序設(shè)計(jì)語言一般包括                           &#

11、160; 黃澤民2  。    3  匯編語言是指                     黃澤民3                   &

12、#160;    。    4  軟件設(shè)計(jì)的基本步驟是       、        、        、       、        黃澤民4 。  

13、60; 參考資料（教科書第114頁）：編程語言的演變 。                                       第二章BASIC  的基本常識(shí)  &

14、#160; 【教學(xué)目的】    【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】    【教學(xué)過程】    BASICJ 是英文“Beginers All-purpose Symbolic Instruction Code”的縮寫，意思是：初學(xué)者通用符號(hào)指令代碼。在1964年美國初次采用BASIC，僅僅是為了培養(yǎng)初學(xué)者，后來內(nèi)容不斷補(bǔ)充，短短幾年就以它表達(dá)能力強(qiáng)、容易掌握、使用方便、應(yīng)用廣泛的特色而風(fēng)靡全球。    BASIC又是流行的常用高級(jí)語言之中的一

15、種。新穎的、功能更強(qiáng)大的高級(jí)語言不斷產(chǎn)生，而古老的BASIC也在不斷地得到更新和發(fā)展。目前BASIC的家庭已發(fā)展成最為龐大的高級(jí)語言之一。它由原來的解釋型BASIC 如：BASIC、GWBASIC等，發(fā)展成為編譯型BASIC如：QUICKBASIC、TRUEBASIC等。且各種BASIC都有不同的版本。作為中學(xué)階段的教材，本書介紹的是DOS5.0（或是更高版本）提供的QBASIC。    第一節(jié) BASIC 的特點(diǎn)    BASIC 有以下特點(diǎn)：    1 

16、0;           單易學(xué) BASIC所使用的命令、語句中的詞匯和符號(hào)十分接近英語和數(shù)學(xué)語言，因此初學(xué)者易于理解、記憶和掌握。    2            具有“人機(jī)對(duì)話”功能 使用者和計(jì)算機(jī)可以互相“交談”、彼此提問和回答，計(jì)算機(jī)能把使用者所出現(xiàn)的錯(cuò)誤及出錯(cuò)的原因通過顯示器告訴使用者，便于使用者在鍵盤上進(jìn)行修改，直到雙方滿意為止。這樣對(duì)

17、程序語句逐句地邊算邊改的方式，對(duì)于編程不太熟悉的初學(xué)者，是十分方便的。    3            實(shí)用性較強(qiáng) BASIC不僅能用于科技方面的數(shù)值計(jì)算，而且在數(shù)據(jù)處理方面也有相當(dāng)?shù)哪芰Γ貏e是科技計(jì)算和事務(wù)管理中的小型題目，使用BASIC也是很方便的。在過程控制及輔助教學(xué)等方面，也能看到不少BASIC的應(yīng)用。         第二節(jié) QBASIC 的工作

18、環(huán)境本章的重點(diǎn)是讓學(xué)生熟悉、了解和掌握QBASIC的編程窗口，掌握各菜單的使用，能用鍵盤則不用鼠標(biāo)去操作，要反復(fù)操作。                        第三章QBASIC 的基本概念    【教學(xué)目的】    【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】   &

19、#160;【教學(xué)過程】    第一節(jié)  什么是QBASIC程序    什么是QBASIC程序？QBASIC程序是什么樣的？是怎樣構(gòu)成的？    程序是人們?yōu)榱私鉀Q某不問題而設(shè)計(jì)編寫的指揮計(jì)算機(jī)運(yùn)行的一系列指令或語句。QBASIC程序就是用QBASIC編制的程序，也稱為QBASIC源程序。我們先看一個(gè)用QBASIC編寫的簡單程序：           

20、0;                                            i.      &

21、#160;       求長、寬分別是6.8, 3.5的矩形的周長和面積。    用QBASIC編寫的程序如下（右邊是語句的意思）：    LET A=6.8                 將數(shù)6.8送入變量A中    LET B=3.5 

22、0;               將數(shù)3.5送入變量B中    LET L=(A+B)*2        將A與B的2倍送入變量L中    LET S=A*B            

23、0;  將A與B的積送入變量S中    PRINT L,S                顯示輸出L及S的值    END                    

24、;      結(jié)束    從這個(gè)簡單程序我們可以看出：QBASIC十分接近人的自然語言和數(shù)學(xué)語言，只是個(gè)別符號(hào)的含義有所不同。    通過上面這個(gè)程序，可以看出BASIC程序是這樣構(gòu)成的：    一個(gè)BASIC程序由若干程序行組成。一個(gè)程序行由語句和回車兩個(gè)部分或由冒號(hào)隔開的多個(gè)語句、回車組成，即程序行的構(gòu)成是：    語     

25、60;  句 回車  （如上面程序中的第一行）    LET    A=6.8          一、     語句    語句是程序行的核心，每個(gè)語句指定執(zhí)行某一方面的特定功能。一個(gè)語句由語句定義符和語句體組成。    1      &#

26、160;   語句定義符：由英文單詞或縮寫詞等英文符號(hào)組成。用來確定它所在的語句的功能。除了個(gè)別特殊的語句定義符可以省略外，語句不可沒有定義符，否則機(jī)器不能執(zhí)行該語句并顯示出錯(cuò)信息。上面程序中的LET、PRINT和END都是語句定義符。    2          語句體：為語句操作的具體內(nèi)容和對(duì)象，跟在語句定義符的后面。    不是每個(gè)語句都有語句體，有些語句就只有語句定義符，END. 

27、0;  也可將若干個(gè)語句寫成一個(gè)程序行，各語句間用“：”隔開，形成多語句行，即    語句1 : 語句2 : : 語句n    上面的例1程序可以寫成：    LET A=6.8:LET B=3.5:LET L=(A+B)*2:LET S=A*B    PRINT L,S:END     這樣可以節(jié)省書寫行。    使用多語句行

28、時(shí)應(yīng)注意：    （1）            多語句行中語句執(zhí)行順序是從左到右逐個(gè)執(zhí)行，將多個(gè)語句放在一個(gè)程序行時(shí)，一定要留心不要改變它們的執(zhí)行順序，否則程序?qū)?huì)執(zhí)行出意料之外的情況。    （2）            每程序行的長度有一定限制，在QBASIC中，一個(gè)程序行的長度最多不能超過25

29、5個(gè)字符（含）    二、     回車    只有當(dāng)我們輸入回車鍵后計(jì)算機(jī)才接收從鍵盤上輸入的任何信息。當(dāng)我們輸完語句時(shí)必須用回車作結(jié)束。一個(gè)QBASIC程序，實(shí)際上是由若干條語句按照人們所要解決問題的步驟順序組合而成的。    第二節(jié)  QBASIC的符號(hào)系統(tǒng)    任何一種計(jì)算機(jī)語言都有它自己特定的基本符號(hào)，在使用中，不允許出現(xiàn)非規(guī)定的符號(hào)，否則，將不被接受。QBASIC的符號(hào)系統(tǒng)

30、則由英文大小寫字母、10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字和一些特殊符號(hào)組成。                                             &#

31、160;        ii.              阿拉伯?dāng)?shù)字：0  1  2  3  4  5  6  7  8  9               &#

32、160;                                  iii.              大小寫英文字母: 

33、 A  B    Z,  a  b    z                                        

34、60;          iv.              符號(hào).符號(hào)可分為4種：    1          運(yùn)算符號(hào)(加減乘除、乘方)：+  * / = （ ）    2  &

35、#160;       點(diǎn)符號(hào)：逗號(hào)，分號(hào); 小數(shù)點(diǎn). 問號(hào)? 單引號(hào)    3          關(guān)系符號(hào)：=  <  >  <>  >=  <=    4          專用符號(hào)：串變量

36、$  整型變量%  格式#  空格    第三節(jié)  常量和變量    一     常量（在程序執(zhí)行過程中，值始終保持不變的量）    QBASIC中的常量分為兩類：數(shù)值型常量和字符型常量    1量有正負(fù)數(shù)之分，負(fù)號(hào)不能省略?？梢杂腥缦聨追N表達(dá)方式：    （2） 整數(shù)。又稱整型數(shù)，不能含有小數(shù)點(diǎn)。 

37、0;  （3） 定點(diǎn)數(shù)，只用數(shù)字、小數(shù)點(diǎn)和正負(fù)號(hào)來表示的數(shù)。    （4） 浮點(diǎn)數(shù)：在定點(diǎn)表示的基礎(chǔ)上增加指數(shù)來表示的方法。其實(shí)質(zhì)是數(shù)學(xué)中科學(xué)記數(shù)法：2E3。浮點(diǎn)數(shù)由尾數(shù)、底數(shù)E和階碼三部分組成，其中尾數(shù)表示數(shù)的有效部分，E表示冪的底數(shù)為10，階碼表示冪的指數(shù)。    由于受機(jī)器的限制，多數(shù)QBASIC只允許使用絕對(duì)值在2.9*10-39至1.7*1038之間的實(shí)數(shù)，如果數(shù)的絕對(duì)值小于前者視為0，大于后者則溢出。    2   

38、;       字符型常量，用于對(duì)非數(shù)值的字符進(jìn)行處理。字符型常量的長度不超過255個(gè)字符。    二變量：在程序執(zhí)行過程中值可以改變的量。分為數(shù)值變量（用于存放數(shù)值常量）和字符串變量（用于存放字符型常量）。用英文字母表示數(shù)值變量： A ,B,AN 等。用A$, B$, A1$等表示字符串變量。變量名的前40個(gè)字母是有效的，超過則被計(jì)算機(jī)忽略掉了，不能用保留字作變量名。     第四節(jié)  數(shù)值函數(shù)和數(shù)值表達(dá)式   &

39、#160;一     數(shù)值函數(shù)    在QBASIC中，把一些常用的算法編成一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)程序放在QBASIC解釋程序中，稱為標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，編寫程序時(shí)，只要按規(guī)定寫出函數(shù)名及自變量就可以隨時(shí)調(diào)用。按照這些函數(shù)的不同用途，可分為數(shù)值函數(shù)和字符串函數(shù)，本書只介紹數(shù)值函數(shù)。    SIN(X)  COS(X)   TAN(X)   SQR(X)    ABS(X)  INT(X) 

40、 RND(X)    二     數(shù)值表達(dá)式    用QBASIC的運(yùn)算符和括號(hào)把常量、變量及函數(shù)按QBASIC規(guī)定連接起來構(gòu)成的式子，稱為QBASIC表達(dá)式。能夠產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字值的QBASIC表達(dá)式稱為數(shù)值表達(dá)式。    實(shí)際上QBASIC數(shù)值表達(dá)式一般就是按QBASIC符號(hào)系統(tǒng)的規(guī)定表示的數(shù)學(xué)式子。    表達(dá)式中的運(yùn)算順序：從高到低執(zhí)行。    書寫表達(dá)

41、式時(shí)需要注意的若干問題    第五節(jié)  程序的輸入和運(yùn)行    要讓計(jì)算機(jī)運(yùn)行一段程序，首先必須把這段程序輸入到計(jì)算機(jī)中去，下面學(xué)習(xí)程序的輸入和修改的方法。    一      從鍵盤輸入程序。啟動(dòng)QBASIC系統(tǒng)，并確認(rèn)光標(biāo)是在編輯窗口后，就可以輸入QBASIC程序了，輸入的方法是按照程序清單在鍵盤上逐個(gè)敲入每一字符，敲完一行語句后，按一下回車鍵。每一次按回車鍵后，計(jì)算機(jī)就把所輸入的這一行內(nèi)容存放到內(nèi)存儲(chǔ)器里了。同

42、時(shí)光標(biāo)移到下一行的最左端，等待接收下一行要敲入的內(nèi)容。    二      程序的運(yùn)行。輸入的程序經(jīng)檢查無誤后，就可以運(yùn)行了。運(yùn)行程序的操作方法：利用下拉菜單，即同時(shí)按下Alt鍵和R鍵，出現(xiàn)Run類下拉菜單，選擇Start并按回車鍵，就可運(yùn)行程序；另一種方法是在編輯窗口中同時(shí)按下Shift鍵 和F5鍵，就可以運(yùn)行程序了。    第四章           &

43、#160;     輸出語句與終止語句    【教學(xué)目的】    【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】    【教學(xué)過程】    從本節(jié)開始，學(xué)習(xí)十幾條QBASIC語句的格式和功能，也將懂得程序的結(jié)構(gòu)和掌握一些最基本的算法，并熟悉用它編寫程序。    第一節(jié)   輸出語句（PRINT）    用計(jì)算機(jī)來解決各種問題，

44、必然希望計(jì)算機(jī)輸出處理后的結(jié)果，語句PRINT就是用來起這種作用的。它是QBASIC中使用最頻繁、用法最靈活的一條語句。正確使用PRING語句，不僅可以輸出計(jì)算結(jié)果，還可以輸出文字、繪制各種圖表。    一     格式    PRINT  <      輸出內(nèi)容>    例如： PRINT 3     PRINT “QBAS

45、IC”    二     功能    PRINT語句的功能是將<輸出內(nèi)容>顯示在顯示器上或在打印機(jī)的打印出來。輸出的內(nèi)容分為兩類：數(shù)值和字符串。    輸出常量、變量或算術(shù)表達(dá)式的值    字符串原樣輸出    三     PRINT語句的輸出格式：    1標(biāo)準(zhǔn)輸出格式：    如果PRINT語句的表達(dá)式組中各項(xiàng)用“，”分隔，那么輸出顯示的時(shí)候按標(biāo)準(zhǔn)格式輸出，每行輸出定為5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)打印位置。如果在一個(gè)打印語句中的變量多于5 個(gè)，則計(jì)算機(jī)在打印完5 個(gè)數(shù)之后，就自動(dòng)換到第二行的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)位置開始打??；如果打印數(shù)據(jù)長度超過