编制计算机程序解决问题课件

编制计算机程序解决问题程序是解决问题的工具它可以帮助我们自动化任务，提高效率，并实现更复杂的功能课程目标掌握计算机程序设计的基本概念和能够运用程序设计语言解决实际问方法题培养逻辑思维能力，提高问题解决能力算法定义与特点定义特点算法是解决特定问题的一系列算法具有以下几个关键特点明确的指令，它描述了如何以输入、输出、有限性、确定性有限的步骤执行一系列操作，、可行性以获得预期的结果算法的基本结构顺序结构1步骤按顺序执行选择结构2根据条件选择执行路径循环结构3重复执行某些步骤算法表示方法自然语言描述流程图12用日常语言描述算法步骤，简单易懂但不够严谨用图形符号表示算法步骤，直观易懂，但不够灵活程序代码伪代码34用编程语言编写算法，精确严谨，但需要熟悉编程语言介于自然语言和程序代码之间，简洁易懂，易于转化成程序代码基本算法设计技术顺序结构选择结构循环结构按照步骤顺序执行，每个步骤只执行一根据条件判断执行不同的分支，根据条重复执行某些代码块，直到满足条件结次件是否满足选择执行不同代码块束顺序结构定义1按照语句的先后顺序依次执行,每个语句执行一次特点2程序控制流从上到下,每个步骤执行一次应用3简单任务,比如数据输入,计算,输出选择结构判断条件1根据条件判断执行不同的代码块执行语句2满足条件则执行相应的代码结果输出3根据执行结果进行输出循环结构重复执行循环结构用于重复执行一段代码，直到满足特定条件才停止计数器通常使用计数器来控制循环的执行次数，确保代码执行一定次数后停止条件判断循环结构中包含条件判断语句，用于判断是否继续执行循环常见算法分类及应用排序算法查找算法图算法动态规划例如冒泡排序、插入排序例如线性查找、二分查找例如最短路径、最小生成例如背包问题、最长公共、快速排序、归并排序、堆、哈希查找树、拓扑排序子序列、最短编辑距离排序递归算法函数自身调用基线条件12递归算法中，函数在执行过递归算法需要有基线条件，程中会调用自身用于停止递归调用自顶向下3递归算法通常采用自顶向下的方式，将问题分解为更小的子问题分治算法分解解决合并将问题分解成多个子问题，这些子问题递归地解决子问题，直到它们足够小，将子问题的解合并成原问题的解与原问题相同，只是规模更小可以很容易地解决贪心算法局部最优简单易懂不一定全局最优贪心算法在每一步都做出当前看来最优贪心算法的思想简单直观，易于理解和贪心算法不保证找到全局最优解，可能的选择，希望最终能得到全局最优解实现存在局部最优解导致最终结果不理想的情况动态规划最优子结构重叠子问题将问题分解成子问题，子问题相同的子问题会被反复求解，的最优解能组合成原问题的最动态规划将子问题的解存储起优解来，避免重复计算自底向上从最小的子问题开始求解，逐步向上求解更大子问题，最终得到原问题的解图算法节点与边路径搜索图算法是处理节点和边之间关系的常用的图算法包括最短路径查找、算法，例如社交网络分析、交通路最小生成树等，用于寻找最优路线线规划、网络路由等、网络优化等拓扑排序图算法可以用于解决各种现实问题，例如项目调度、流程分析、数据库优化等排序算法冒泡排序选择排序12通过比较相邻元素并交换位在未排序的子数组中找到最置，将最大的元素逐一移动小元素，将其与子数组的第到数组末尾一个元素交换位置插入排序归并排序34从第二个元素开始，将每个将数组递归地分成两个子数元素插入到已排序的子数组组，对子数组进行排序，然中合适的位置后合并两个有序子数组查找算法线性查找二分查找哈希查找逐个比较元素，直到找到目标元素或遍适用于有序序列，通过不断缩小搜索范通过哈希函数将元素映射到哈希表中，历完所有元素围，提高查找效率实现快速查找程序设计基础理解程序设计的基础知识，为后续学习和实践奠定坚实基础数据类型与运算符数据类型运算符数据类型是用来描述数据的性运算符用于对数据进行操作，质和特征，如整数、浮点数、包括算术运算符、关系运算符字符等、逻辑运算符等变量变量是用来存储数据的容器，每个变量都有特定的数据类型输入输出语句输入语句输出语句程序从外部获取数据的操作程序将结果展示给用户的操作分支语句判断条件是否成立，根据结果执行多个条件分支，根据条件选择执行不同代码代码循环语句For循环While循环Do-While循环计数循环，用于重复执行代码块特定次条件循环，用于重复执行代码块直到满条件循环，执行代码块至少一次Do-数For循环使用计数器变量控制循环足特定条件While循环使用条件表达While循环使用条件表达式控制循环次次数式控制循环次数数数组与字符串数组字符串数组是一种线性数据结构，用字符串是一种特殊的数组，用于存储相同类型的数据元素的于存储字符序列，通常用于表集合示文本函数的定义与调用函数定义函数调用函数定义包含函数名、参数列表和函数体函数体包含一系列函数调用是指在程序中使用函数名并传递实际参数来执行函数语句，用于执行特定任务体内的代码指针概述指针是一种特殊的数据类型，存储通过指针，可以间接访问和修改其的是内存地址，而不是数据本身他变量的值指针可以提高程序效率，减少内存使用，但使用不当也会造成内存泄漏和程序崩溃结构体自定义数据类型逻辑分组12结构体允许您将不同类型的结构体可以用于将相关数据数据组合在一起，创建自定逻辑地组织在一起，例如存义数据类型储学生的姓名、年龄和成绩提高代码可读性3使用结构体可以使代码更易于阅读和理解，因为数据被组织成有意义的单位文件操作读取文件写入文件程序可以从磁盘文件中读取数程序可以将数据写入到磁盘文据，用于进一步处理或分析件，保存结果或记录信息文件操作函数各种语言提供函数库，方便进行文件操作，例如打开、关闭、读取、写入等调试技巧跟踪错误代码审查通过打印语句或调试器查看代码执仔细检查代码逻辑，排查语法错误行过程，定位问题所在和逻辑错误寻求帮助遇到问题时，不要犹豫寻求帮助，向老师、同学或社区提问课程总结与反馈回顾课程要点评估学习成果12回顾本课程中学习到的关键通过测试、作业和其他评估概念，例如算法设计、程序方式，检验学生对课程内容结构、数据类型以及调试技的掌握程度巧收集反馈意见3鼓励学生提供关于课程内容、教学方式和学习体验的宝贵反馈意见。