5.1 初识程序设计-【中职专用】高一信息技术同步精品课堂（高教版2021·基础模块下册）

5.1 初识程序设计 高教版《信息技术》基础模块（下册） 情境引入 请帮我接一杯水。 好的，没问题。 毫无反应 怎么让机器人（计算机）明白该怎么接一杯水呢？ 情境引入 要让计算机帮助人类解决实际问题，就要告诉计算机应该做什么，把问题转换为计算机程序，让计算机分步骤按顺序处理。把问题转换为计算机程序的过程即程序设计，也称编程。 分析问题 设计算法 编写程序 调试运行程序 1 认识算法 2 使用程序设计语言 CONTENT 认识算法 在实际对计算机下达指令时，还需要把上述步骤进一步细化，这就是计算机解决问题的过程，也是最常见的一种算法。 第1步，走到杯子旁边 第2步，拿起杯子 第3步，走到水房 第4步，接满水 第5步，走到桌子旁边 第6步，放下杯子 让机器人接一杯水需要几个步骤？ 认识算法 1 算法的概念 算法是指按照一定规则解决某一问题的明确而有限的步骤，通俗地讲就是解决问题的方法和步骤。 2 算法的特征 确定性。算法的每一步骤都必须有确切的含义。 有限性。算法必须在执行有限个步骤后终止。 输入项。一个算法有0个或多个输入项。 输出项。一个算法至少要有一个有效的输出项。 可行性。算法中需执行的每步都是可精确执行的。 认识算法 实践体验 设计网购电影票显示付款金额的算法 分析问题 金额 = 单价 ✖ 数量 s p n 设计算法 流程图描述法 第1步，输入电影票的单价和数量，即p和n的值； 第2步，计算金额s的值，即 s=p ✖ n； 第3步，输出s的值； 第4步，结束。 自然语言描述法 认识算法 图形 名称 功能 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 使用自然语言来描述算法虽然通俗易懂，但一般句子较长，有时会产生歧义，且不便翻译成计算机程序设计语言，因此在程序设计中，更多地采用流程图来描述算法。 流程图一般采用一组规定的图形符号来表示算法，直观形象、简洁清晰。 认识算法 某高速公路收费计算公式为： 收费金额 = 收费系数 ✖ 费率 ✖ 行驶里程 已知19座客车的收费系数为1.5，费率为0.67元/千米，用流程图描述输入行驶里程计算过路费的算法。 开始 结束 输入行驶里程x 输出收费金额y y=1.5*0.67*x 试一试 使用程序设计语言 计算机不能识别用自然语言、流程图等描述的算法，这时就需要将算法转换为计算机能够识别的代码序列，即计算机程序。 1 计算机程序 计算机程序是计算机能够识别和执行的指令或语句的序列。 2 程序设计语言 程序设计语言是编写计算机程序的语言。自20世纪60年代以来，程序设计语言已有上千种之多，经历了从机器语言到汇编语言，再到高级语言的发展历程。 使用程序设计语言 机器语言 汇编语言 高级语言 特点：面向机器，由二进制0、1代码指令构成 优点：执行速度快 不足：程序编写、修改和维护困难 特点：面向机器，用助记符代替机器指令的操作码 优点：可读性相对较好，执行速度快 不足：开发难度大，程序不易被移植 特点：独立于机器，面向过程或对象，近似于自然语言 优点：容易阅读，易学易用，通用性强 不足：不能编写直接访问硬件资源的系统程序 使用程序设计语言 3 高级语言 语言名称 主要特点 主要应用 Fortran 世界上第一个被正式推广使用的计算机高级语言；执行速度快、计算性能高。 科学、工程问题或企事业管理中的数值计算。 Basic/ Visual Basic 简单易学；20世纪90年代推出了Visual Basic(即图形界面的Basic)，具有可视化设计界面和事件驱动编程机制。 适用面广，不仅适用于科学计算，也适用于事务管理、计算机辅助教学和游戏编程等方面。 C/C++/C# C语言简洁，结构化，可用于多种操作系统，可移植性好；C++和C# 是在C语言基础上开发的面向对象的程序语言，C++ 具有很好的封装、继承和多态性，C# 更加简单、安全。 C语言广泛应用于底层开发；C++常用于系统开发和应用开发；C#兼顾系统开发和应用开发。 使用程序设计语言 语言名称 主要特点 主要应用 JAVA 简单、动态、面向对象、分布式、安全、可移植、多线程、跨平台。 编写桌面应用程序、Web 应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。 Python 面向对象、动态数据类型、代码规范、库丰富；简单易学、免费开源、可移植。 广泛应用于桌面应用开发、Web 应用开发自动化运维、人工智能(深度学习、机器学习和自然语言处理等方向)、大数据、游戏开发等方面。 使用程序设计语言 4 程序的基本结构 代码段1 代码段2 顺序结构 代码段1 代码段2 条件 成立 不成