5.1初时程序设计-课件-2024-2025学年-高等教育出版社-高二信息技术-下册

第五单元 程序设计入门 5.1 初识程序设计 主讲人：李振彪 信息技术 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 01. 认识算法 02. 使用程序设计语言 目录 CONTENTS 03. 练习 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 猜一猜 通过左侧程序利用随机数原理从1-100中任意生成一个数字，请同学们猜一猜这个数，若未猜中则提示“偏大”或“偏小”，如果6次均未猜中，则最后显示正确数字，并提示“谢谢合作！”。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 思考 计算机为什么能解决各类问题？ 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 程序设计 图5-1 程序设计的步骤 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 分析问题 设计算法 编写程序 调试运行 任务一 认识算法 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 算法思想 请给机器人下达指令 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 算法思想 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。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 算法概念 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。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 算法特点 算法必须在执行有限个步骤后终止。 03 05 01 04 02 算法的每一步骤都必须有确切的含义。 1.确定性。 一个算法有0个或多个输入项。 3.输入项。 算法中需执行的每步都是可精确执行的。 5.可行性。 2.有限性。 一个算法至少要有一个有效的输出项。 4.输出项。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 当我们通过手机APP购买电影票时，如何计算付款金额？ 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 1.分析问题 APP要计算付款金额，必须要知道电影电影票的单价和数量，设单价为p,数量为n,金额为s,则得到计算金额s的公式为： s=p×n 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 2.设计算法 通常，可以使用自然语言或流程图来描述算法。 （1）自然语言描述法 自然语言是人们最常用的语言，比较通俗易懂。计算并显示购物电影票付款金额用自然语言描述算法如下。 第1步：输入电影票的单价和数量，及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。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 2.设计算法 （2）流程图描述法 结束 求s=p*n 开始 输入p和n的值 输出s的值 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 图形符号 名称 功能 开始/结束框 表示算法的开始或结束 输入/输出框 表示算法中输入或输出的数据 处理框 表示算法中要执行的处理内容 判断框 表示算法中需要进行的判断条件 流程线 表示算法执行的方向 连接点 表示流程的接续 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 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。 操作提示：已知收费系数和费率，要计算过路费，只需要输入行驶里程即可根据计费公式计算。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 任务二 使用程序设计语言 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 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，是算法的一种描述。 计算机程序 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 程序设计语言 程序设计语言是编写计算机程序的语言 程序设计语言 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 编程语言 什么是编程语言 首先，我们先明白，什么是编程语言 What is programming language? 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 编程语言 什么是编程语言 语言：进行沟通交流的表达方式 我帅不 美国人 Am i Handsome? Sure You Are. 是的你很帅 翻译官 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 编程语言 什么是编程语言 语言：进行沟通交流的表达方式 你好 计算机 Hello? 你好? bonjour? ？？？？？ 不会翻 我辞职 翻译官 计算机只认识二进制0和1 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 编程语言 什么是编程语言 人类翻译官无法沟通，那要怎么做才能和计算机交流呢？ 编程语言 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 编程语言 以Python为例 print(“你很帅”) 计算机 010101 101010 翻译程序 你很帅 ？？？？？ 什么是编程语言 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 思考 思考 在屏幕上显示你好帅 中文 为什么不直接把中文翻译成二进制呢？ 把你好帅显示在屏幕上 快夸我帅 Python print(“你好帅”) 自然语言远比编程语言复杂 编程语言语法”死板” “翻译官”更容易翻译 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 总结 1. 什么是编程语言？ 人类和计算机交流的一种专有领域语言 2. 编程语言的工作原理？ 想法转换为编程语言代码 通过翻译官（解释器）翻译成二进制提交计算机执行 总结 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 发展历程 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 程序设计语言的发展历程 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 高级语言 高级语言并不是特指某一种具体的言语，其种类繁多，如FORTRAN、Basic、Visual Basic、C、C++、C#、Java、Python等。 高级语言 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 高级语言示例 表5-2 高级语言示例 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 计算机程序 高级语言示例 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 程序基本结构 程序的基本结构 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 顺序结构 顺序结构是按照语句顺序执行程序，是最简单的程序结构。 选择结构 选择结构也称分支结构，是根据给定的条件选择执行的程序语句。 循环结构 循环结构是根据给定的条件反复执行相同的程序语句。 变量 什么是变量 变量：在程序运行时，能储存计算结果或能表示值的抽象概念。 简单的说，变量就是在程序运行时，记录数据用的 变量名称 = 变量的值 每一个变量都有自己的名称，称之为：变量名，也就是变量本身 每一个变量都有自己存储的值（内容），称之为：变量值 变量的定义格式 100 你好 赋值，表示将等号右侧的值，赋予左侧的变量 变量就像盒子 可以存放内容 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 变量 案例 ·模拟钱包 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 变量 变量的特征 变量，从名字中可以看出，表示“量”是可变的。 所以，变量的特征就是，变量存储的数据，是可以发生改变的。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 变量 在Python中，每个变量在使用前必须赋值。使用等号“ = ”给变量赋值，包括以方式。 单变量赋值。将一个值赋值给一个变量，如a=1。 多重赋值。将一个值同时赋值给多个变量，如a=b=c=1。 多元赋值。将多个值赋值给多个变量，如a,b,c=1,2,3。 变 量 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 变量 思考 为什么必须要使用变量？ 都是输出内容，直接输出不行吗？ 变量的目的是存储运行过程的数据 存储的目的是为了：重复使用 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 变量 总结 1.变量是什么，有什么作用？ 变量就是在程序运行时，记录数据用的 2. 变量的定义格式是？ 变量名 = 变量值 3. 变量的特征是？ 变量的值可以改变 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 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。Python中没有专门定义常量的方式，通常使用大写变量名来表示，在使用过程中不进行修改。PI=3.14 常 量 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 函数 为什么随时都可以使用 len()统计长度？ 我们使用过的：input()、print()、str()、int()等都是Python的内置函数 因为，len()是Python内置的函数： 是提前写好的 可以重复使用 实现统计长度这一特定功能的代码段 函数：是组织好的，可重复使用的，用来实现特定功能的代码段。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 函数 为什么要学习、使用函数呢？ 为了得到一个针对特定需求、可供重复利用的代码段 提高程序的复用性，减少重复性代码，提高开发效率 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 函数 为什么要学习、使用函数呢？ 1. 函数的定义语法 2. 函数使用步骤: 先定义函数 后调用函数 3. 注意事项： 参数不需要，可以省略 返回值不需要，可以省略 函数 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 运算符 为什么要学习、使用函数呢？ 运算符 运算符也称操作符，用于执行运算，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、成员运算符和身份运算符。本节先了解算术运算符。 运算符 优先级 含义 举例 ** 1 指数幂 2**3(2的3次方） +、- 2 正负号 -2 *、/、%、// 3 乘、除、取余、取整除（返回商的整数部分） 3*2、3/2、3%2、3//2 +、- 4 加、减 3+2、3-2 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 表达式 表达式是由常量、变量和函数通过运算符连接起来的有意义的式子，如a*(b+2)。 表达式 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 语句 语 句 在 Python中，一行代码示一条语句，如 print("Python")语句表示输出文字“Python”。 如果要将一条语句分成若干行，可以在一行的尾部使用多行连接符“ \ ”，再在下一行继续输入同一条语句，但当语句中包含“ [] ”、 “ {}”或“ ()”三种括号时，不需要使用多行连接符。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 语句 通常在程序代码中应该添加必要的注释，便于对程序的阅读和理解。 Python程序注释使用“#”，“#”后面的内容都会被作为注释,不会被执行。如果需要注释若干行，也可以使用多行注释符，一般用三对单引号或三对双引号，之间包含的内容都会被作为注释。 注 释 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 编写网购电影票显示付款金额的Python程序。 #输入单价和数量 p=float(input("请输入单价：")) n=int(input("请输入数量：")) s=p*n #计算金额 print("应付金额：",s) 01 编写Python程序 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 1.input函数的功能是获取用户通过键盘输入的数据，float函数是将整数和字符串转换为浮点数，int函数是将数字或字符串转换为整数。 2.代码中空格的使用规范：赋值符号“=”前后各有一个空格；所有二元运算符（有两个操作数）应使用空格与操作符分开；语句中间的逗号、分号、冒号前面不需要空格，后面加一个空格。 3.程序代码中使用空行将逻辑相关的代码段加以分隔，以提高可读性。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 02 调试运行程序 IDLE 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 02 调试运行程序 PyCharm 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 实践体验 03 探究与合作 1.寻找最佳方法 用平底锅烙葱油饼，假设烙好一面需要两分钟，平底锅一次只能放两张饼，若要三张饼两面都烙好，请大家探讨操作步骤，并用自然语言描述，看看谁的方法用时最少。 衡阳市潇湘卫生中等专业学校 感谢聆听 李振彪 2024.08 2024——2025年度 $$