《信息技術基礎》課件 《模塊六：程序設計基礎》任務1

模塊六：程序設計基礎《Python》《信息技術基礎》PWSO1任務1算法設計與實現(xiàn)2任務2使用Python實現(xiàn)簡單程序目錄/Contents3任務3流程控制程序設計4任務4函數(shù)調用5任務5面向對象程序設計6任務6異常處理01算法設計與實現(xiàn)知識目標1.能說出算法設計基本要素；2.能列舉程序設計的基本結構；3.能夠根據(jù)給定題目寫出程序設計的基本思路。學習目標1.能夠配置程序運行環(huán)境；2.能夠根據(jù)任務繪制流程圖。能力目標1.具備利用信息搜索工具進行信息查詢的能力；2.具有團隊協(xié)作精神和創(chuàng)新意識；3.具備自主學習能力、分析和解決問題的能力。素質目標1任務描述2任務解析3知識鏈接4任務實施任務1：算法設計與實現(xiàn)5能力拓展計算器是我們常用的計算工具，在某程序中需要設計一個能夠實現(xiàn)加減乘除運算的計算器，現(xiàn)要求你設計該算法，并用流程圖進行算法描述?！坝嬎闫鳌绷鞒虉D現(xiàn)實生活中計算器要求輸入兩個運算數(shù)和一個運算符，根據(jù)運算符號選擇做相應的運算。簡單程序設計可以包括計算器界面設計、計算過程設計及運算結果輸出三部分。本任務用自然語言進行算法分析，并用流程圖進行描述。算法設計自然語言描述繪制流程圖程序設計2算法設計1程序設計語言簡介3任務1算法設計與實現(xiàn)算法設計算法（Algorithm）是指解題方案的準確而完整的描述，是一系列解決問題的清晰指令。算法特征有窮性確定性可行性有零個或多個輸入有一個或多個輸出算法對象的運算合操作算法的控制結構算法設計算法（Algorithm）是指解題方案的準確而完整的描述，是一系列解決問題的清晰指令。算法特征算術運算：加減乘除等運算。邏輯運算：與、或、非等運算。關系運算：大于、小于、等于等運算。數(shù)據(jù)傳輸：輸入、輸出、賦值等運算。算法對象的運算合操作算法的控制結構指令系統(tǒng):指一個計算機系統(tǒng)能執(zhí)行的所有指令的集合。操作類型算法設計算法（Algorithm）是指解題方案的準確而完整的描述，是一系列解決問題的清晰指令。算法特征算法對象的運算合操作算法的控制結構順序結構：最簡單的線性結構，算法執(zhí)行順序依據(jù)操作

書寫的先后順序依次進行。選擇結構：該結構是根據(jù)對給定的條件進行判斷，根據(jù)

條件判斷是真或假決定操作執(zhí)行的流程和順序。循環(huán)結構：通常用于重復執(zhí)行某些操作語句，循環(huán)結構

一般有while循環(huán)和for循環(huán)兩類。算法設計自然語言描述日常語言來描述算法。優(yōu)點：易理解。應用：適用于解決簡單問題。流程圖描述N-S流程圖偽代碼算法的描述算法設計自然語言描述程序框圖用統(tǒng)一規(guī)定的標準符號描述程序運行具體步驟的圖形表示。流程圖的質量直接關系到程序設計的質量。流程圖描述N-S流程圖偽代碼算法的描述算法設計自然語言描述流程圖描述N-S流程圖偽代碼算法的描述流程圖符號及說明表算法設計自然語言描述流程圖描述N-S流程圖偽代碼算法的描述1.順序結構圖

2.選擇結構圖

3.循環(huán)結構算法設計自然語言描述流程圖描述N-S流程圖偽代碼算法的描述盒圖或NS圖去掉了原來的所有流程線，將全部的算法寫在一個矩形框內。算法的一種結構化描述方法，有三種基本結構。是結構化編程中的一種可視化建模。算法設計自然語言描述流程圖描述N-S流程圖偽代碼算法的描述單重分支方塊多重分支方塊測試循環(huán)方塊算法設計自然語言描述流程圖描述N-S流程圖偽代碼算法的描述用介于自然語言和計算機語言之間的文字和符號來描述算法。目的：使被描述的算法可以容易地以任何一種編程語言實現(xiàn)。特點：結構清晰

代碼簡單

可讀性好

類似自然語言。算法設計算法分析與評價算法的效率時間復雜度空間復雜度正確性可讀性健壯性算法的質量優(yōu)劣將影響到算法乃至程序的效率。程序設計程序設計程序設計基本概念是為了解決特定問題而使用某種程序設計語言編寫程序的過程。是軟件構造活動中的重要組成部分。一組計算機能識別與執(zhí)行的指令。每一條指令使計算機執(zhí)行特定的操作，用來完成一定的功能。程序與算法關系程序設計程序設計程序設計基本概念算法是程序的核心。程序是某一算法用計算機程序設計語言的具體實現(xiàn)。一組計算機能識別與執(zhí)行的指令。每一條指令使計算機執(zhí)行特定的操作，用來完成一定的功能。程序與算法關系程序設計程序設計的流程0201030405分析問題設計算法編寫程序運行程序分析結構編寫程序文檔程序設計自頂向下，逐步求精結構化程序設計的基本要點各個模塊通過“順序、選擇、循環(huán)”的控制結構進行連接。并且只有一個入口、一個出口。模塊化設計結構化編碼將問題求解逐步具體化的過程。逐步求精是自頂向下設計的具體體現(xiàn)。把紛繁復雜的主程序按照功能來劃分為若干個小程序，用來實現(xiàn)特定的功能。根據(jù)已經細化的算法運用結構化的語句正確寫出計算機程序。程序設計語言簡介程序設計語言發(fā)展史用于書寫計算機程序的語言第一代機器語言二進制代碼指令構成第二代匯編語言機器指令的符號化第三代高級語言接近算術語言和自然語言第四代非過程化語言數(shù)據(jù)庫查詢和應用程序生成器面向過程語言面向對象語言程序設計語言簡介編譯程序與解釋程序面向過程語言面向對象語言源文件是將高級語言編寫的代碼翻譯成計算機可執(zhí)行的代碼。目標語言翻譯程序指用編程語言編寫的程序需要翻譯程序翻譯后，計算機才能識別。不同編程語言編寫的源文件擴展名不同。經編譯后，計算機課直接識別的程序代碼，又稱目標程序。編譯程序：一次性翻譯高級語言源程序。解釋程序。逐條翻譯執(zhí)行高級語言源程序。程序設計語言簡介編譯型語言與解釋型語言編譯型語言解釋型語言程序執(zhí)?前，?次性將所有的源文件編譯成平臺相關的機器語??件（即可執(zhí)行文件）運?時脫離開發(fā)環(huán)境，運?效率?一次編譯，無限次運行C/C++語言每次執(zhí)行程序需要一邊轉換一邊執(zhí)行用到哪些源代碼就將哪些源代碼處理哪些代碼可跨平臺運行Python、Javascript等程序設計語言簡介主流的高級程序設計語言C語言較早的程序設計語言1972貝爾實驗室面向過程是不需要任何運行環(huán)境便能運行的高效率程序設計語言C++語言C語言擴展升級而產生1979貝爾實驗室面向對象并兼容C語言的面向過程Java語言特意設計用于互聯(lián)網的分布式環(huán)境1972貝爾實驗室以對象為導向面向對象編程Python語言較早的程序設計語言二十世紀九十年代初面向對象廣泛應用于人工智能領域一、算法分析與設計模擬實際生活中計算器操作方法，進行計算機程序設計的算法設計。（1）計算器完成2個數(shù)的加減乘除運算（2）設計運算器的界面（3）使用循環(huán)完成計算程序，在“繼續(xù)進行運算嗎？（Y/N）”輸入Y時繼續(xù)進行下一次計算。二、算法設計用自然語言描述第一步：按照上面格式在屏幕上先輸出第一行文字和第二行線條；第二步：定義變量x，y，z分別表示輸入的第一個數(shù)、第二個數(shù)、運算符號；按照上面格式要求分別輸入變量x，y，z的值；要求x、y必須是數(shù)字，z是運算符號，否則需要重新輸入。第三步：根據(jù)輸入Z的取值進行計算。z的值可能為“+”、“-”、“*”、“/”。第四步：輸出計算結果count的值。第五步：“繼續(xù)運算嗎？（y/n）”輸入Y程序第二步，開始下一輪循環(huán)。選擇N結束循環(huán)，程序結束。三、流程圖繪制Python標準庫time模塊datetime模塊提供處理時間的函數(shù)，例如獲取當前時間、格式化日期和時間、計時等。random模塊math模塊re模塊urllib模塊提供更高級的日期和時間處理函數(shù)，例如處理時區(qū)、計算時間差、計算日期差等。提供生成隨機數(shù)的函數(shù)，例如生成隨機整數(shù)、浮點數(shù)、序列等。提供數(shù)學函數(shù)，例如三角函數(shù)、對