第1章 程序设计精选PPT.ppt

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1、第第1章章 程序设计程序设计第1页，此课件共39页哦What is a computer?A Computer is a device capable of performing computations and make logical decisions at speeds millions(even billions)of times faster than human beings can.目前，最快的目前，最快的目前，最快的目前，最快的supercomputerssupercomputers可每秒执行可每秒执行可每秒执行可每秒执行trillions of additionstrill

2、ions of additions第2页，此课件共39页哦What is a computer?目前的目前的PCPC机可每秒执行十亿次加法机可每秒执行十亿次加法机可每秒执行十亿次加法机可每秒执行十亿次加法 人用计算器一生也完不成人用计算器一生也完不成人用计算器一生也完不成人用计算器一生也完不成PCPC机机机机1 1秒钟完成的计算量秒钟完成的计算量秒钟完成的计算量秒钟完成的计算量第3页，此课件共39页哦计算机行业的梦想计算机行业的梦想计算机行业的梦想计算机行业的梦想 与人自然交流，像人一样地思考与人自然交流，像人一样地思考与人自然交流，像人一样地思考与人自然交流，像人一样地思考 人工智能（人工智

3、能（人工智能（人工智能（Artificial IntelligenceArtificial Intelligence）图灵测试图灵测试 19501950年，英国数学家年，英国数学家年，英国数学家年，英国数学家A.M.TuringA.M.Turing在思想在思想在思想在思想（mindmind）杂志上发表）杂志上发表）杂志上发表）杂志上发表“计算机与人工智能计算机与人工智能计算机与人工智能计算机与人工智能”一一一一文，提出判定机器是否具有智能的测试方法文，提出判定机器是否具有智能的测试方法文，提出判定机器是否具有智能的测试方法文，提出判定机器是否具有智能的测试方法第4页，此课件共39页哦计算机行业

4、的梦想计算机行业的梦想 博弈被认为是智能活动，博弈被认为是智能活动，博弈被认为是智能活动，博弈被认为是智能活动，AIAI之初主要研究下棋程序之初主要研究下棋程序之初主要研究下棋程序之初主要研究下棋程序19971997年，年，IBMIBM公司研制的深蓝超级计算机在一场公司研制的深蓝超级计算机在一场公司研制的深蓝超级计算机在一场公司研制的深蓝超级计算机在一场“人机大人机大人机大人机大战战战战”中打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫中打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫中打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫中打败了国际象棋大师卡斯帕罗夫 被誉为被誉为被誉为被誉为“人工智能的一大胜利人工智能的一大胜利人工智能的一大胜利人工智

5、能的一大胜利”世界排名第二的棋手印度人阿南得说：世界排名第二的棋手印度人阿南得说：世界排名第二的棋手印度人阿南得说：世界排名第二的棋手印度人阿南得说：这是一个像人的机器和一个像机器的人之间的战斗第5页，此课件共39页哦计算机行业的梦想计算机行业的梦想AI的先驱者之一的先驱者之一Carnegie Mellon大学大学(CMU)的的Herbert Simon回忆说：回忆说：最令他惊讶的是做最令他惊讶的是做“难难”的事情是多么的容易，的事情是多么的容易，而做而做“容易容易”的事情是多么的的事情是多么的“难难”至今仍无人造出可自动穿越拥挤的房间或理解至今仍无人造出可自动穿越拥挤的房间或理解儿童故事的机

6、器来儿童故事的机器来Comput+er 计算的机器计算的机器第6页，此课件共39页哦What is a computer?硬件硬件（hardware）键盘、鼠标、显示器、硬盘、键盘、鼠标、显示器、硬盘、DVDs、内存、内存、CPU硬件成本下降很快硬件成本下降很快摩尔定律摩尔定律每过18个月微芯片的集成度翻一番，而芯片价格保持不变软件软件（software）运行于计算机之上的程序（运行于计算机之上的程序（Program）如何降低软件开发成本？如何降低软件开发成本？第7页，此课件共39页哦当前当前computer所面临的挑战所面临的挑战微芯片的集成度决定于微芯片上的刻线宽度。微芯片的集成度决定于微

7、芯片上的刻线宽度。微芯片的集成度决定于微芯片上的刻线宽度。微芯片的集成度决定于微芯片上的刻线宽度。当刻线宽度小于当刻线宽度小于当刻线宽度小于当刻线宽度小于3030纳米时，就会发生量子效应，古怪纳米时，就会发生量子效应，古怪纳米时，就会发生量子效应，古怪纳米时，就会发生量子效应，古怪的量子定律开始起作用。的量子定律开始起作用。的量子定律开始起作用。的量子定律开始起作用。电子会越过原子粗细的导线和绝缘层，从一个地方跳到另电子会越过原子粗细的导线和绝缘层，从一个地方跳到另电子会越过原子粗细的导线和绝缘层，从一个地方跳到另电子会越过原子粗细的导线和绝缘层，从一个地方跳到另一个地方，而不穿过这两个地方之

8、间的空间，产生致命的一个地方，而不穿过这两个地方之间的空间，产生致命的一个地方，而不穿过这两个地方之间的空间，产生致命的一个地方，而不穿过这两个地方之间的空间，产生致命的短路。短路。短路。短路。预计刻线宽度达到预计刻线宽度达到预计刻线宽度达到预计刻线宽度达到50-70纳米时，硅电子芯片的集成纳米时，硅电子芯片的集成电路将达到顶点，大概在电路将达到顶点，大概在2014年左右年左右年左右年左右第8页，此课件共39页哦未来的未来的computer?新的计算机正在研究新的计算机正在研究超导计算机超导计算机纳米计算机纳米计算机光计算机光计算机DNA计算机计算机量子计算机量子计算机但是，短期内，基于集成电

9、路的计算机还不但是，短期内，基于集成电路的计算机还不会退出历史舞台会退出历史舞台第9页，此课件共39页哦很像厨师的菜谱，定义了执行某个任务所需很像厨师的菜谱，定义了执行某个任务所需的步骤的步骤但不幸和不同的是，你不能使用你自己的母但不幸和不同的是，你不能使用你自己的母语来写语来写CodeWhat is programming language？第10页，此课件共39页哦What is programming language？计算机能读懂的语言计算机能读懂的语言机器语言机器语言（Machine Language）由一系列二进制0和1组成机器语言编写的机器语言编写的1+1程序程序低级语言低级语言

10、101110000000000100000000000001010000000100000000像不像天书？像不像天书？第11页，此课件共39页哦What is programming language？PRINT1+1结果显示在结果显示在屏幕上屏幕上#includemain()printf(%dn,1+1);程序设计语言程序设计语言（programming language）BASIC语言编写的语言编写的1+1程序程序C语言编写的语言编写的1+1程序程序既不是英语，也非机器语言既不是英语，也非机器语言但更像英语高级语言高级语言比写机器语言程序容易，但比使用英语难第12页，此课件共39页哦Wh

11、at is programmer？编写程序编写程序源代码源代码（Source Code）的人）的人程序员程序员（Programmer）计算机、程序员、程序之间的关系计算机、程序员、程序之间的关系如果计算机是乐队，那么程序员就是指挥家，如果计算机是乐队，那么程序员就是指挥家，程序就是乐谱。程序就是乐谱。如果计算机是军队，那么程序员就是总司令，如果计算机是军队，那么程序员就是总司令，程序就是作战计划。程序就是作战计划。第13页，此课件共39页哦怎样让计算机读懂高级语言？怎样让计算机读懂高级语言？编译器编译器（Compiler）把源代码转换为可被计算机理解的机器代码把源代码转换为可被计算机理解的机器

12、代码把机器代码以可执行文件（Executable File）的形式保存在磁盘上一种程序设计语言对应一种编译器一种程序设计语言对应一种编译器第14页，此课件共39页哦怎样让计算机读懂高级语言？怎样让计算机读懂高级语言？程序员按照该语言的语法编写程序源代码程序员按照该语言的语法编写程序源代码程序员按照该语言的语法编写程序源代码程序员按照该语言的语法编写程序源代码 把自己的意图写入源代码中把自己的意图写入源代码中把自己的意图写入源代码中把自己的意图写入源代码中 编译器读入源代码编译器读入源代码编译器读入源代码编译器读入源代码 把程序员的意图转换成可执行程序，供他人使用把程序员的意图转换成可执行程序，

13、供他人使用把程序员的意图转换成可执行程序，供他人使用把程序员的意图转换成可执行程序，供他人使用C C语言语言语言语言可执行程序可执行程序可执行程序可执行程序编译器编译器第15页，此课件共39页哦怎样让计算机读懂高级语言？怎样让计算机读懂高级语言？程序设计语言是人与计算机进行交流的语言程序设计语言是人与计算机进行交流的语言有很多种，分别适合做不同的事情有很多种，分别适合做不同的事情现在人还只能主动学计算机的语言现在人还只能主动学计算机的语言做不到计算机学会人的语言做不到计算机学会人的语言当计算机懂了人的自然语言，就几乎不再需当计算机懂了人的自然语言，就几乎不再需要编程，想让计算机干什么，尽管对着

14、它说要编程，想让计算机干什么，尽管对着它说好了，那时程序员可能也就失业了。好了，那时程序员可能也就失业了。第16页，此课件共39页哦程序是如何运行的？程序是如何运行的？计算机把机器代码读入到计算机把机器代码读入到内存内存（Memory）由由由由CPUCPU运行这些代码运行这些代码运行这些代码运行这些代码 读取输入（读取输入（读取输入（读取输入（InputInput）产生输出（产生输出（产生输出（产生输出（OutputOutput）完成程序员预定的功能完成程序员预定的功能完成程序员预定的功能完成程序员预定的功能计算机专业后续课程计算机专业后续课程 计算机原理计算机原理计算机原理计算机原理 编译原

15、理编译原理编译原理编译原理 操作系统操作系统操作系统操作系统程程序序和和数数据据执行结果执行结果第17页，此课件共39页哦程序开发步骤程序开发步骤What is to be done？可执行文件可执行文件可执行文件可执行文件 扩展名为扩展名为扩展名为扩展名为.exeexe的文件的文件的文件的文件 分析分析分析分析（AnalysisAnalysis）设计设计设计设计（DesignDesign）编码编码编码编码（WriteWrite）编辑编辑编辑编辑（EditEdit）编译编译编译编译（CompileCompile）链接链接链接链接（LinkLink）运行运行运行运行 （RunRun）调试调试调试

16、调试（DebugDebug）How is it to be done？扩展名为扩展名为扩展名为扩展名为.c c的文件（对的文件（对的文件（对的文件（对C C而言）而言）而言）而言）扩展名为扩展名为扩展名为扩展名为.objobj的文件的文件的文件的文件 第18页，此课件共39页哦计算机为什么用二进制呢？计算机为什么用二进制呢？为什么不用我们日常熟悉的十进制呢？为什么不用我们日常熟悉的十进制呢？二进制在在电器元件中容易实现二进制在在电器元件中容易实现 计算机进行二进制运算比进行十进制运算简单计算机进行二进制运算比进行十进制运算简单 1946年，冯年，冯.诺伊曼在计算机中引入二进制，诺伊曼在计算机中

17、引入二进制，提出著名的冯提出著名的冯.诺伊曼结构，至今仍被采用，诺伊曼结构，至今仍被采用，被誉为被誉为“计算机之父计算机之父”第19页，此课件共39页哦“冯诺依曼机”结构输入输入/输出输出设备设备存储器存储器运算器运算器控制器控制器源程序源程序和输入数据和输入数据输出结果输出结果取出数据取出数据存入数据存入数据操作命令操作命令存取命令存取命令取出取出程序指令程序指令输入输出输入输出命令命令计算结果计算结果CPU大脑大脑记忆装记忆装置置眼睛和眼睛和耳朵耳朵第20页，此课件共39页哦高级语言的魅力高级语言的魅力易学、易用、易读、易懂、强大、可移植易学、易用、易读、易懂、强大、可移植百家争鸣，据不完

18、全统计百家争鸣，据不完全统计2500种，绝大多数种，绝大多数是高级语言是高级语言http:/people.ku.edu/nkinners/LangList/Extras/langlist.htm可看到其列表和简介可看到其列表和简介 影响最大、寿命最长的是影响最大、寿命最长的是C语言语言程序设计语言数以千计，能广为流传的不过程序设计语言数以千计，能广为流传的不过几十种，能够风光几十种，能够风光20年的更是屈指可数年的更是屈指可数第21页，此课件共39页哦流行的高级语言流行的高级语言 应用编程语言应用编程语言应用编程语言应用编程语言 机器语言机器语言机器语言机器语言 汇编语言汇编语言汇编语言汇编语

19、言 BasicBasic PascalPascal C C C+C+JavaJava C#C#专项编程语言专项编程语言专项编程语言专项编程语言 Lotus NotesLotus Notes Power BuilderPower Builder WebWeb编程语言编程语言编程语言编程语言 HTMLHTML XMLXML PHPPHP ASPASP JSPJSP JavaScriptJavaScript VBScriptVBScript 其他其他其他其他 perlperl pythonpython VBAVBAhttp:/ Basic的稚嫩面孔的稚嫩面孔Smalltalk的实验风格的实验风格Ad

20、a的集大成，但又琐碎和繁冗的集大成，但又琐碎和繁冗C+的难学易用的难学易用第23页，此课件共39页哦有最好的编程语言吗？能很好的解决问题的语言就是好语言。能很好的解决问题的语言就是好语言。Fortran已问世已问世50年，仍然是科学计算首选年，仍然是科学计算首选C语言辉煌语言辉煌30年，至今老当益壮年，至今老当益壮C+已度过其已度过其20岁生日，相信属于它的日子还很岁生日，相信属于它的日子还很长很长长很长在最恰当的地方，最恰当的时候，选择最恰在最恰当的地方，最恰当的时候，选择最恰当的语言，同时防止跌入语言自身的陷阱。当的语言，同时防止跌入语言自身的陷阱。第24页，此课件共39页哦C程序设计语言

21、程序设计语言20世纪世纪60年代，贝尔实验室，年代，贝尔实验室，Ken Thompson开始开发一开始开发一个叫做个叫做UNIX的操作系统的操作系统 70年代，年代，将将BCPL语言改造语言改造成更适合开发成更适合开发UNIX的的B语言语言1971年，年，Dennis M.Ritchie开始和开始和Thompson合作开发合作开发UNIX，将，将B语言改造成语言改造成C语语言言第25页，此课件共39页哦C语言的设计者语言的设计者Dennis M.RitchieRitchie漫画像漫画像第26页，此课件共39页哦和和Unix的设计者的设计者Ken Thompson接受美国国家技术勋章接受美国国家

22、技术勋章第27页，此课件共39页哦C程序设计语言程序设计语言是一种高级语言是一种高级语言高级语言并不是高级语言并不是“高级高级”，只是相对低级语言，只是相对低级语言，在一个高的级别上进行编程在一个高的级别上进行编程历史悠久，战勋卓著历史悠久，战勋卓著诞生于上世纪诞生于上世纪70年代初，成熟于年代初，成熟于80年代年代“ANSI C”标准的发布是标准的发布是C语言成熟的标志语言成熟的标志很多重量级软件都是用很多重量级软件都是用C写的写的上天入地，无所不能上天入地，无所不能几乎没有不能用几乎没有不能用C写出来的软件，没有不支持写出来的软件，没有不支持C的系统的系统第28页，此课件共39页哦C程序设

23、计语言程序设计语言C C语言被分类为高级语言，但实际上它是一种介于高级语言被分类为高级语言，但实际上它是一种介于高级语言被分类为高级语言，但实际上它是一种介于高级语言被分类为高级语言，但实际上它是一种介于高级语言和低级语言之间的语言。语言和低级语言之间的语言。语言和低级语言之间的语言。语言和低级语言之间的语言。很多流行语言、新生语言都借鉴了它的思想、语法很多流行语言、新生语言都借鉴了它的思想、语法很多流行语言、新生语言都借鉴了它的思想、语法很多流行语言、新生语言都借鉴了它的思想、语法 从从从从C+C+，到，到，到，到JavaJava，再到，再到，再到，再到C#C#正确地学好正确地学好正确地学好

24、正确地学好C C语言，是学习这些流行语言的基础。语言，是学习这些流行语言的基础。语言，是学习这些流行语言的基础。语言，是学习这些流行语言的基础。第29页，此课件共39页哦C程序设计语言的地盘程序设计语言的地盘硬件（硬件（Hardware）操作系统（操作系统（OS）应用程序应用程序（Application）应用应用平台平台基于基于平台的平台的应用应用程序程序低级语言低级语言低级语言低级语言的地盘的地盘的地盘的地盘高级语言高级语言高级语言高级语言的地盘的地盘的地盘的地盘C C语语语语言言言言的的的的地地地地盘盘盘盘第30页，此课件共39页哦C程序设计语言的地盘程序设计语言的地盘以往的擅长：以往的擅

25、长：与操作系统和基础工具有关的编程任务与操作系统和基础工具有关的编程任务与操作系统和基础工具有关的编程任务与操作系统和基础工具有关的编程任务 操作系统核心，设备驱动程序，系统工具，网络应用，编辑器，字操作系统核心，设备驱动程序，系统工具，网络应用，编辑器，字操作系统核心，设备驱动程序，系统工具，网络应用，编辑器，字操作系统核心，设备驱动程序，系统工具，网络应用，编辑器，字处理工具，编译器，某些图形和处理工具，编译器，某些图形和处理工具，编译器，某些图形和处理工具，编译器，某些图形和GUIGUI应用，以及数据库应用应用，以及数据库应用应用，以及数据库应用应用，以及数据库应用未来的发展：未来的发展

26、：高性能、实时中间件，嵌入式领域，并发程序设计等高性能、实时中间件，嵌入式领域，并发程序设计等高性能、实时中间件，嵌入式领域，并发程序设计等高性能、实时中间件，嵌入式领域，并发程序设计等第31页，此课件共39页哦怎样学好编程？怎样学好编程？学习编程最好的方法之一就是阅读源代码学习编程最好的方法之一就是阅读源代码 多读书，积累编程技巧多读书，积累编程技巧 擅于利用身边的工具与环境擅于利用身边的工具与环境学习编程的秘诀是：编程，编程，再编程学习编程的秘诀是：编程，编程，再编程!第32页，此课件共39页哦优秀程序员的基本素质优秀程序员的基本素质扎实的基础。扎实的基础。数据结构、离散数学、编译原理数据

27、结构、离散数学、编译原理程序人人都会写，但当你发现写到一定程度很程序人人都会写，但当你发现写到一定程度很难再提高的时候，就应该想想是不是要回过头难再提高的时候，就应该想想是不是要回过头来学学这些最基本的理论。来学学这些最基本的理论。不要一开始就去学不要一开始就去学OOP，即使你再精通，即使你再精通OOP，遇到一些基本算法的时候可能也会束手无策。，遇到一些基本算法的时候可能也会束手无策。第33页，此课件共39页哦优秀程序员的基本素质优秀程序员的基本素质丰富的想象力。丰富的想象力。不要拘泥于固定的思维方式，遇到问题的时候不要拘泥于固定的思维方式，遇到问题的时候要多想几种解决问题的方案。要多想几种解

28、决问题的方案。第34页，此课件共39页哦优秀程序员的基本素质优秀程序员的基本素质不滥用技巧不滥用技巧技巧的优点：技巧的优点：能另辟蹊径的解决问题缺点：缺点：不为人所熟知，可读性差，容易留下隐患滥用技巧不是锦上添花，而是画蛇添足滥用技巧不是锦上添花，而是画蛇添足失败的技巧常被讽刺为“伎俩”卖油翁的故事第35页，此课件共39页哦优秀程序员的基本素质优秀程序员的基本素质不钻牛角尖。不钻牛角尖。当你遇到障碍的时候，不妨暂时远离电脑，看当你遇到障碍的时候，不妨暂时远离电脑，看看窗外的风景，听听轻音乐，和朋友聊聊天。看窗外的风景，听听轻音乐，和朋友聊聊天。让负责编程的那部分大脑细胞就得到充分的休让负责编程

29、的那部分大脑细胞就得到充分的休息。息。当重新开始工作的时候，我会发现那些难题现当重新开始工作的时候，我会发现那些难题现在竟然可以迎刃而解。在竟然可以迎刃而解。第36页，此课件共39页哦优秀程序员的基本素质优秀程序员的基本素质韧性和毅力。韧性和毅力。这也许是这也许是高手高手和一般程序员最大的区别。和一般程序员最大的区别。高手们并不是天才，他们是在无数个日日夜夜高手们并不是天才，他们是在无数个日日夜夜中磨练出来的。中磨练出来的。成功能给我们带来无比的喜悦，但过程却是无成功能给我们带来无比的喜悦，但过程却是无比的枯燥乏味。比的枯燥乏味。你不妨做个测试，找个你不妨做个测试，找个10000以内的素数表，

30、以内的素数表，把它们全都抄下来，然后再检查三遍，如果能把它们全都抄下来，然后再检查三遍，如果能够不间断地完成这一工作，你就可以满足这一够不间断地完成这一工作，你就可以满足这一条。条。第37页，此课件共39页哦优秀程序员的基本素质优秀程序员的基本素质严谨的思维严谨的思维第38页，此课件共39页哦优秀程序员的基本素质优秀程序员的基本素质良好的编程风格，规范化编程。良好的编程风格，规范化编程。养成良好的习惯，代码的缩进，变量的命名规养成良好的习惯，代码的缩进，变量的命名规则要始终保持一致。则要始终保持一致。不要忽视对注释的排错。不要忽视对注释的排错。注释是程序的一个重要组成部分，它可以使你注释是程序的一个重要组成部分，它可以使你的代码更容易理解的代码更容易理解而如果代码已经清楚地表达了你的思想，就不而如果代码已经清楚地表达了你的思想，就不必再加注释了必再加注释了如果注释和代码不一致，那就更加糟糕如果注释和代码不一致，那就更加糟糕 第39页，此课件共39页哦