学习C程序设计(一)第一节总览
1.程序设计面向的问题
一切可计算问题都可以用程序的方法解决。ps:这样程序与计算有关了
1.1程序设计的五个步骤:
a.确定问题可以计算;(问题是可计算)
b.建立问题的数学模型;(不懂)
c.设计算法和数据结构;(好奇啊)
d.选择合适的计算机语言编写程序;
e.调试运行程序分析结果。
1.2学习程序设计的目的
a.培养基于计算机进行计算思维的意识;
b.培养用计算机语言求解问题的能力;
2.关于计算
计算机就是一个数据加工厂,如何加工便是通过计算完成的。
2.1什么是计算
程序设计就是依据问题来选择我们要进行的计算。
计算是基于规则的符号集合的变换过程。
详细的解释是:从一个按规则组织的符号集合开始,再按照既定的规则一步步地改变这些符号集合,经过有限步骤之后得到一个确定的结果。
2.2可计算与不可计算
如果输入参数与输出参数是对应关系是明确的,则说明这个问题是可计算的。
也有不可计算的问题,比如(图灵机停机问题,旅行家问题……)
计算机只能完成可计算问题。
2.3计算复杂性
衡量计算的复杂性,从时间复杂度和空间复杂度两个方面。
计算机只适合可计算并且有限步骤能够结束的计算
所以,实际问题中比较复杂的问题要分解,分解到计算机可有限步骤内完成的程度。
3.关于算法
3.1什么是算法
是有穷规则的集合,规则规定了解决某一特定类型问题的运算序列。PS:计算的方法,哈哈
运算序列是解决问题的有限步骤。
对实际问题的抽象和形式化表达,或者对复杂问题要分解;
一般问题:分析--抽象--建立模型
事例(两杯水交换问题)
3.2算法的特性
算法是人的思维,不是计算机的思维。
a.有穷性:有限步骤
b.确定性:含义确切,不要有二义性
c.有效性:比如不要0除什么
d.输入:有时候可以没有,但很少
e.输出:必须要有输出。
事例(三个套娃),人排序套娃和计算机排序套娃是思维不一样的,计算机得每个都要比。这样可以引出对算法的描述问题
3.3算法的表示方法
算法的描述问题是程序设计中非常重要的方面
算法的描述方法有六种,分别是自然语言、程序语言、伪代码、流程图、N-S图和PAD图
通常描述算法的方式有两种,一种是流程图,另一种是N-S图。
伪代码随意但不严谨的方法
3.3.1流程图
流程图算是比较好的。PS:老大之前也这样说过,他有不少经验,所以建议画流程图
流程图通用的符号有,起止框,输入输出框,处理框,判断框,注释框和流程限,还有连接线。PS:没有遇到过连接线啊!
3.3.2画流程图
任何程序的三部曲:输入--处理--输出,而且还必须有开始和结束,所以,开始--输入--处理--输出--结束。往往处理框的内容是最多,而且要分解。
3.3.3一定要画流程图
流程图即使算法的设计,正确的表达算法。对于复杂问题,不可能拿上代码就写程序。PS:这点对我来说,很有启示,一定要画流程图,在写代码之前,无论是什么问题
算法是解题步骤,设计取决于人的创造;
实际问题需要首先分析--抽象--建模,才能有设计算计,那么抽象和建模怎么理解呢?问题一
3.4算法的优化
算法有很大的优化空间,而优化体现了人的聪明才智。
4.结构化程序设计方法
什么是好的程序,第一是可读性好,第二是效率高,这里着重说第一点,毕竟排得第一。
4.1可读性好
让别人看得清晰,过段时间便于读懂,而且容易扩展。
4.2如何做到可读性好
用三种基本结构、取消goto和结构化设计方法。
任何简单或复杂的算法都可以由顺序结构、选择结构和循环结构这三种基本结构组合而成,每一种结构都是一个入口和一个出口,即单入口单出口。
程序设计方法:
要自顶而下,逐步求精(一步一步分解)
上面的三个结构,然后结构都是独立存在,任何结构只能有一个输入和一个输出,这要好好理解。
尤其是对复杂问题分解的时候,要分解分解再分解,细化到程序可以执行的程序,然后每一步的分解都能用三种基本结构去描述
5总结
用计算机求解问题的一般方法
过程:问题-程序-指令序列-结果
从问题到程序,应该是先对实际问题抽象、建模,然后再是程序设计。
回答问题一,抽象、建模=可计算+计算复杂性
程序设计=数据结构+算法+方法
算法=问题分解+算法表达+程序实现
程序实现=语言+环境
如果想真正使用计算机,就需要学习程序设计;程序设计的结果最终是需要计算机语言来实现的
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问题二:为啥cpu对判断和赋值的运行不同?要看那本教材?