选修1 算法与程序设计.doc

1选修选修 1 1 算法与程序设计算法与程序设计一、计算机解决问题的基本过程1计算机解决问题的基本过程(1)能用流程图画出利用计算机解决问题的基本步骤(2)能列举出适合编程解决的问题2问题分析与算法设计(1)理解算法的含义(2)学会针对问题进行需求分析(3)能根据需求分析写出问题的输入、求解和输出步骤3算法的基本特征(1)能说出算法的五个方面的重要特征(2)能举例说明算法特征的含义4算法的描述(1)能用自然语言、流程图描述算法(2)能画出三种程序基本结构的流程图(3)理解算法与程序设计关系5程序设计语言的发展历程(1)了解程序设计语言产生与发展过程(2)能列举出三种以上高级语言的名称(3)了解程序的编辑与翻译过程，了解编译型语言与解释型语言的区别二、程序设计基础1简单用户界面的设计(1)能在 VB6.0 集成开发环境中打开程序、保存程序、编辑程序、运行程序，掌握程序调试的基本方法(2)掌握窗体、标签、文本框、按钮等对象的使用(3)能使用窗体、标签、文本框、按钮等对象设计具体问题的用户界面2常用的数据类型、变量、常量(1)能说出程序中的常量、变量与数学中的常量、变量的异同点(2)掌握常量、变量的定义方法(3)能够定义给定程序变量的数据类型，并能说出定义不同的数据类型的理由3运算符、函数、表达式 (1)知道程序中运算符、函数、表达式的表示方式 (2)能够将数学表达式转换为程序接受的表达式(3)能写出程序表达式的值4顺序结构程序设计(1)了解 VB 可视化编程的一般步骤(2)能够完成给定程序的编辑、调试与运行工作(3)能正确使用常用控件，进行程序的输入、输出设计(4)能使用赋值语句进行顺序结构程序设计(5)对给出的顺序结构问题，能写出解决问题的步骤，根据步骤用相应的语句表达，完成整个问题的程 序设计(6)尝试寻找身边的顺序结构问题，分析问题的顺序结构算法，编程解决问题5分支结构程序设计(1)理解条件语句的计算机执行方式(2)能用恰当的关系表达式或逻辑表达式表示问题中的条件(3)能对给出的选择结构程序写出程序的运行结果2(4)能对给出的选择结构问题写出解决问题的步骤，正确使用条件语句进行编程(5)上机调试、运行选择结构程序，能够通过不同的输入数据，调试程序中各条件分支的正确性，输出 正确的结果(6)尝试寻找身边的选择结构问题，分析问题的算法并编程解决6循环结构程序设计(1)对给出的 for 循环程序，写出运行结果(2)对给出的 for 循环问题，能够正确分析出问题的循环特点，设计好循环变量的初值、终值与变化方 式，用 for 循环解决问题(3)编写程序解决循环嵌套不多于两重的多重循环问题 (4)尝试寻找身边的循环结构问题，分析问题算法并编程解决【考点解析考点解析】 1.11.1 计算机解决问题的基本过程计算机解决问题的基本过程 一、计算机解决问题的步骤 1.分析问题收集与问题相关的资料,分析问题涉及的输入数据和输出数据,并建立数学模型 2. 设计算法寻找一种”如何做”的算法 3. 编写程序 4. 调试程序 二、计算机解决问题的基本过程具体问题设计算法编写程序调试程序得到答案分析问题1.21.2 算法与算法的描述算法与算法的描述 1.2.1 算法 1.算法的概念 P8 在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则称为算法。 或:用计算机求解某一问题的方法,是能被机械地执行动作或指令的有穷组合。 2.算法的特征 输入 零个输入或多个输入 确定性 不能有歧义 有穷性 输出 零个输出或多个输出 能行性 1.2.2 算法的描述 1.用自然语言描述算法用自然语言表达算法，就是把算法的各个步骤，依次用人们熟悉的自然语言表示出来。 2. 用流程图表示算法用图形符号表达算法必须要有一组规定统一、含义确定的专用符号。 流程图的基本图形及其功能图形名称功能3开始/结束表示算法的开始或结束输入/输出表示算法中变量的输入 或输出处理表示算法中变量的计算 与赋值判断表示算法中的条件判断流程线表示算法中的流向连接点表示算法中的转接3.用伪代码描述算法伪代码是介于自然语言和计算机语言的文字和符号来描述算法的工具。 1.31.3 程序与程序设计语言程序与程序设计语言 1.3.1 程序与程序设计 一 、程序 程序是一组机器操作的指令或语句序列，是算法的一种描述。 二 、程序的特征 1.程序中，每一个算法的步骤对应着程序设计语言的一个或多个语句，每个语句对应一个或多个操作， 每个操作都要求有执行对象，并且根据对象状态变化形成动作的效果，同时可变的对象用变量来表示，变量 的值的变化则可通过基本操作赋值来完成； 2.除非特别声明，程序从第一条语句开始顺序执行； 3.程序总是施行操作于某些对象，这些对象通常称为数据； 4.这些数据一般应该有属性和取值范围，即类型说明； 5.有时语句要求执行者作出判定，即在某种条件成立的情况下执行一条或一组语句，否则执行另一条或 另一组语句。 6.一条或一组语句可能需要执行一次以上，当一条或一组语句要重复时，必须指明重复次数或重复条件。三、程序的基本结构(1)顺序结构语句 1开始结束语句 2语句 N（2）选择结构FalseTrue条件语句组1语句组24（3）循环结构循环变量超过终值否循环变量=初值执行循环体循环变量增加一 个步长值是for 循环语句do 循环语句否是 Tr ue执行循环体条件否 是 Tr ue执行循环体条件四、 算法、程序设计与程序设计语言之间的关系 算法用计算机解决问题的方法 程序设计寻求解决问题的方法，并将其实现步骤写成计算机可执行的程序的过程。 程序设计语言泛指一切用于书写计算机程序的语言。 算法是程序设计的前提，它包含方法和步骤； 程序是实现算法中的思想的过程； 程序设计语言把算法转化为计算机认识的语言 1.3.2 认识程序设计语言 1.程序设计语言的发展 机器语言：由一串“0”和“1”构成二进制代码，能够被计算机直接接受和执行的语言。 汇编语言：是一种类似英语缩略词且带有助记性符号的语言，每条汇编指令都和一条机器指令相对 应，只是指令码和操作数都采用符号形式。这种语言与特定的机器和特定的微处理器有关，不能被 机器直接接受，必须用一种语言翻译器将程序中的每条语句翻译成机器语言才能执行。 高级语言：不能被电脑直接识别，用高级语言编写的程序必须经过翻译器将其翻译成机器语言，才 能在计算机上执行。第一个高级语言是 Fortran。 1.3.3 程序的编辑和翻译 源代码：以汇编语言或高级语言编写的程序 程序的编辑：将源代码输入计算机并把它们以文件的形式保存的过程。 源文件：程序的编辑中保存的文件。 编译程序：将高级语言编写的程序在执行中翻译成能被电脑识别的等效的机器语言。 解释程序对源程序的每一个可能的行为都用机器语言编写一个子程序，用来模拟这一行为。5源程序编译程 序目标程序连接程 序装入程 序可执行程序其他目标程序（a）编译程序源程序原始数据解释程序结果数据（b）解释过程2.12.1 VBVB 语言及程序开发环境语言及程序开发环境 1、VB 程序设计语言是 windows 环境下快速开发应用程序的可视化工具。 2、优点：简单易学，功能强大，运行速度快，且能在多任务环境下运行。 VB 程序的一般包括如下部分： （1）数据类型说明部分比如程序第 3 行中的 r 和 s 变量的定义 （2）数据的输入部分比如程序第 4 行中的输入 r 的值 （3）数据的处理部分程序中第 5 行的 s=pi*r*r （4）数据的输出部分程序中第 6 行把 s 的值输出到当前窗体中 2、基本数据类型 数据：描述客观事物的数、字符以及所有能输入到计算机中，并被计算机程序加工处理的集合 。数据类型类型说明符取值范围示 例整型数Integer-32768 到 32767如：245、-99 是整型数长整型数Long-2147483648 到 2147483647 （-231到 231-1）如：58723 就是一个长整型数单精度实 型数Single负数：-3.402823E+38 到-1.401298E-45 正数：1.401298E-45 到3.402823E+38 只有 7 位有效数字如： 123.875、0.0076、1.75643E +9 是单精度实型数，表示1.75643×109双精度实 型数Double双精度实型数能够表达的数 的范围是绝对值小于 10308的 数，它有 15 位有效数字如：1.23456789D+12 是双 精度实型数，表示1.23456789×1012日期型Date(Time)日期：公元 100 年 1 月 1 日9999 年 12 月 31 日 时间：00:00:0023:59:59如：#2004-02-01# #07/30/2003 07；25:18 AM#字符型String如：“fujian“、“中国“逻辑型(布 尔型)BooleanTrue 或 False3、常量和变量6（1）常量 常量是指在程序运行过程中始终保持不变的常数、字符串等。 例如在上述的程序中，3.14、“r=”、“输入半径”等都是常量。在程序设计中，对于一些经常使用的常量，可以用常量说明语句来定义。这样可以提高程序的可读性和 可维护性。常量说明语句的格式是：Const 常量名 As 类型 = 表达式表达式可以是数值常数，字符串常数以及他们组成的表达式，比如 Const YW = “语文“ （2）变量在程序处理数据时，对于输入的数据、参加运算的数据、运行结果等临时数据，通常把它们暂时存储在 计算机的内存中。变量就是命名的内存单元位置。在 VB 中，变量名必须是由英文字母开头，后面则可以由 字母、数字或下划线组成；VB 一般不区分大小写，变量的名称最好用与它所表示的内容意义相同的英文单 词来确定。 （3）变量说明使用变量前，一般应先说明变量名及其类型，使系统为其分配存储单元，变量说明语句格式如下：Dim 变量 As 类型如 Dim r as single，定义半径 r 为单精度实型变量。 4.1 算术运算符 （1）运算符运算符是对数据进行加工的过程。描述各种不同运算的符号称为运算符，参与运算的数据称为操作数。 在 VB 中，常用的运算符有算术运算符、字符串运算符和逻辑运算符等。算术运算符有：运算符号*/MOD含义加号减号乘号除号乘方整除取余数算术运算的运算顺序：括号函数乘方乘、除、整除MOD加、减 4.2 字符串运算符 字符串运算符有：& 功能：是两个字符串的连接 、的区别： ：两边若都为字符串，则为连接运算；两边若都为数值型，则为算术加法运算；两边若一个为字符串，另一个为数值，则将出错 ：两边不管是字符型还是数值型,总是以字符型连接 使用时，左右两边需空一格程序中做字符串连接的运算时推荐使用“& &”，例如：“He“ “llo“ 连接后结果为“Hello“ 4.3 关系运算符和逻辑运算符 1 关系运算符运算符号>>=含义等于大于大于等于小于小于等于不等于关系运算的结果是一个逻辑型数据： Ture（真）、False（假） 逻辑运算符：and（逻辑与）：当两边条件都成立时，整个条件才成立。or（逻辑或）：只要有一个条件成立时，整个条件就成立。7not（逻辑非）：取条件的反操作 逻辑运算符运算次序：not > and > or 运算符的运算次序： 算术运算符=字符串运算符>比较运算符>逻辑运算符 （3）表达式表达式是指某个求值规则，它由运算符和配对的圆括号将变量、常量、函数等操作数以合理的形式连接 起来的式子。例如在上述的程序中，式子 pi*r*r 是合法的表达式。 2.2程序的顺序结构 从程序开始到程序结束，程序运行有没有出现某一行语句重复运行，或者某一行语句不执行的情况 程序设计的顺序结构： 在程序执行过程中，语句按先后顺序一行一行执行，没有分支，没有重复，直到程序结束。 一、 VB 的赋值语句 1.变量名 = 表达式 功能：将右边的表达式的值赋给左边的变量 （1）“变量”可以是简单变量，也可以是字符变量； （2）“=”是赋值号； （3）表达式代表一个数值或一个字符串。 2.赋值语句的功能 （1）计算功能 （2）赋值功能 3.注意事项 （1）赋值语句不是代数等式，赋值号与等号形同而意不同； （2）赋值语句类型必须匹配； （3）把字符串赋给串变量时，该字符串必须用双引号括起来； 变量单元每次只能存一个数据，但可以多次赋值。如：name=“ COMPUTER“ 表示的是把“COMPUTER”赋值给变量 name 二、 输入数据的函数 InputBox（）是提供从键盘输入数据的函数。利用它可产生一个对话框，提示用户输入数据并单击命令按钮。 该函数返回值是字符串类型（string）。 InputBox（）的语法格式为： InputBox（提示信息，标题，默认值，位置） 提示信息： 指对输入数据的提示，显示在对话框中，不能省略。 标题 ： 指运行此函数后弹出的对话框的标题。 默认值： 指默认的输入数据值。 位置： 指默认的输入数据值。 三 、输出数据的方法 Print 是输出数据的一个重要方法。其基本格式是：Print 输出内容 注意：输出内容可以是数、变量、表达式，也可以是用引号括起来的字符串。 如果输出内容是数，变量，表达式，则输出的是数，变量，表达式，如果是用引号引起来的字符串， 则原样输出。 多个输出内容，可以用逗号或分号分隔；如果用分号，则后面一个输出紧跟前一个输出；如果是逗 号，则按照分区格式输出。 如果输出内容后面没有符号，则表示下一个 Print 换行输出；如果 print 中没有输出内容，则表示 输出一个空行。 2.3 程序的选择结构8一、 条件语句的基本格式是：if 条件 then 语句组 1 else 语句组 2或或if 条件 then语句组 1else语句组 2end if 其中，条件是一个逻辑表达式，语句组是一组 VB 的语句。 二、 多重条件语句的基本格式是： 在 VB 语言中，设置了一个处理多种情况的语句，称为多重选择语句，它的基本格式为：select case 表达式case 表达式列表 1语句组 1 case 表达式列表 2case else语句组 N+1end select 其中 （1）表达式和表达式列表可以是数值型或字符型，表达式列表还可以是多个用逗号分开的表达式。 （2）表达式列表与表达式的类型必须相同。 （3）表达式列表又称值域，它有如下三种形式： 表达式 1，表达式 2， 例如：case 1,3,5 表达式 1 to 表达式 2 例如：case 1 to 10 Is 关系表达式 例如： case IS>15 2.4 程序的循环结构 1、 For 循环语句的格式： 用于建立已知循环次数的循环结构 For 循环变量=初值 To 终值 Step 步长循环体 Next 循环变量 2、For 循环语句的功能： 执行 For 语句：先将初值赋给循环变量，并记住终值和步长（两数间隔）。然后进行判断，是否超 出终值？如“超出”终值时，执行 Next 下一语句，否则执行循环体。 执行循环体 执行 Next 语句：循环变量加步长，返回重新判断 二、用 Do 语句建立循环结构 1、Do 语句的功能：用于建立循环次数未知的循环结构 2、Do 循环语句的格式：条件判断放在循环语句的开头部分条件判断放在循环语句的结尾部分所列条件满足时执行 循环体所列条件满足时退出 循环体所列条件满足时执行 循环体所列条件满足时退出 循环体Do While 循环体Do Until循环体Do 循环体Do 循环体9Loop LoopLoop WhileLoop Until三、三、 VbVb 可视化编程可视化编程 1VB 是一种面向对象可视化程序设计 可视化：主要是让程序设计人员利用软件本身所提供的各种控件，像搭积木式地构造应用程序的各种界面， 然后再编写少量的代码就可构建应用程序。 2.对象及其属性 对象：世界是由一组彼此相关并互通信息的实体所组成（如：人、桌子、椅子、地球、汽车等等）每个对象 都有自己的属性、方法以及对外界事件的相应。 在 VB 中，文本框、标签、按钮、列表框、组合框等都是对象，对象的特征即对象的属性，修改对象属性就 会改变对象特征。 （1）对象的特征：具有外观、大小、位置等属性。 （2)一般约定对象名由 3 个小写字母组成的前缀（指明对象的类型）和表示该对象作用的字符组成 。（3） 设置对象的属性 选对象：在界面选取要设置属性的对象，或在属性窗口选择对象。 修改属性值： 方法一：在其窗口的属性名称选择要修改的属性名，删除其右侧的默认值，输入要修改的属性值。 方法二：在程序代码中进行设置，语法格式为： 对象名.属性名=属性值 如：Form1.Caption=”欢迎进入 VB 的编程环境” （4）修改的对象属性名与属性值 3.控件 控件：是 VB 可视化编程的基本操作对象。 创建图形用户界面： 建立工程：启动 VB 后，弹出“新建工程”对话框中单击“打开”按钮。 控件工具箱：将需要的控件对象添加到窗体上，有以下两种方法： 方法 1:单击工具箱中的控件图标，在窗体上拖动鼠标画出控件，画出的控件大小和位置可再行调整。 方法 2：双击工具箱中的控件图标，在窗体的中央添加控件，添加的控件大小和位置可再行调整。104.方法 在程序设计中，对象的行为称为方法。方法表示了对象的行为，即对象所能完成的某种操作。它是对象 内部的一段程序代码，通常通过代码的调用才会出现。例如：显示窗体可调用 Show 方法，关闭窗体可调用 Hide 方法。 （2） 对象方法的格式为： 对象名方法名参数 例如：Private Sub form_click()Form2.ShowForm1.Hide End Sub窗体的常用方法方法名功能Print向窗体输出信息Cls清楚窗体的显示内容Move移动窗体Show显示窗体Hide隐藏窗体5.事件 （1）事件：指由用户操作触发或系统触发，能 被对象所识别并作出响应的动作。 （2）事件格式： Private Sub 对象名_事件名 (程序代码)End Sub （3) 对象的事件窗体的常用事件事件名功能Click单击窗体中空白区，响应事件DblClick双击窗体中空白区，响应事件Load窗体加载进内存时响应事件Unload窗体卸载时响应事件Activate当窗体激活时响应事件6.事件过程 事件过程中的处理步骤就是程序代码。 7.事件驱动 事件驱动就是当应用程序中某对象的特定事件发生时，通过执行一段程序代码，来完成该特定事件 所对应的操作。 3.1.3 VB 可视化编程的方法 VB 可视化编程的一般步骤：建立 工程创建图形 用户界面设置对象 的属性编写程序 代码调试运行 程序保存和编译 应用程序3.2 程序调试的方法 一、常见的错误类型 1.编辑时出现的错误 2.编译时出现的错误 3.运行时的错误 4.逻辑错误 二、调试程序的基本方法是： 1.进入调试状态，在“运行”菜单选择“中断”命令或者在“调试”菜单中选择“逐语句”调试命令 （或者按 F8）。 2.设置断点，在怀疑有错的地方设置断点（按 F9 键）。 3.检查运行状态下各个变量的值，确定错误的位置，并进行修改。 4.反复调试知道程序运行正确。