《程序设计基础》课件

程序设计基础课程介绍课程目标课程内容课程要求培养学生对计算机编程的基本理解，掌从基础的编程语言语法到高级的数据结积极参与课堂讨论，完成课后作业，并握程序设计的基本概念和方法构和算法，涵盖程序设计领域的关键知进行期末项目实践识计算机硬件基础中央处理器内存CPU RAM处理指令和数据的核心部件，决定计临时存储数据和程序的部件，速度快算机的运算速度和处理能力，容量有限硬盘HDD长期存储数据的部件，速度较慢，容量较大操作系统概述资源管理进程管理操作系统管理计算机硬件和软件操作系统负责创建、调度和终止资源，例如CPU、内存、存储设进程，以确保高效利用CPU资源备和外设内存管理文件管理操作系统分配和回收内存空间，操作系统管理文件系统，提供创以优化程序运行效率建、删除、读取和写入文件的功能编程语言基础指令集汇编语言12计算机直接理解的机器语言，使用助记符代替机器指令，更由0和1组成，难以理解和编写易于理解，但仍依赖于特定的硬件平台高级语言3更接近自然语言，易于学习和使用，可移植到不同的平台上运行变量和数据类型变量数据类型变量是存储数据的容器，用于保存程序运行过程中会改变的值数据类型定义了变量存储数据的类型，例如整数、浮点数、字符等，决定了变量能存储什么样的值常量和表达式常量表达式运算符123在程序执行期间保持不变的值，如由运算符、常量、变量和函数组成用于执行算术、比较、逻辑等操作数字、字符或字符串的组合，用于计算一个值分支语句条件判断1根据条件决定执行不同代码块逻辑运算符2组合条件，例如“”，“||”嵌套结构3分支语句可以嵌套，实现复杂逻辑循环语句循环结构重复执行特定代码块，直到满足条件循环类型常见的循环类型包括:for循环，while循环，do-while循环嵌套循环循环可以嵌套，实现多层循环结构，例如:二维数组遍历循环控制语句使用break和continue语句来控制循环流程数组与字符串

9.数组字符串存储同类型数据的集合字符序列，常用于文本处理函数概念代码模块化重复使用抽象函数将代码组织成独立的模块，提高代函数可以重复使用，避免重复编写相同函数可以隐藏实现细节，将复杂的功能码可读性和可维护性代码，提高代码效率抽象成简单的调用函数定义与调用定义函数1定义函数，指明函数名称、参数列表和函数体函数调用2使用函数名称和实际参数调用函数，传递控制权给函数体执行返回值3函数执行完毕后，可返回计算结果给调用者，实现代码模块化递归函数定义1函数自身调用自身特点2简洁高效应用3阶乘，斐波那契数列指针基础内存地址指针运算指针应用指针变量存储内存地址，而非值本身，访指针可进行加减运算，以便访问相邻内存指针应用广泛，例如动态内存分配、函数问数据时需要通过地址间接获取位置，需谨慎操作，避免越界参数传递、数据结构实现等结构体与联合体结构体联合体一种自定义数据类型，用于存储一种特殊的数据类型，允许多个不同类型的数据成员共享相同的内存空间文件操作

15.文件打开文件写入文件读取打开现有文件进行读取或写入操作将数据写入文件，覆盖或追加数据从文件中读取数据并进行处理动态内存分配堆内存灵活性动态数组动态内存分配指的是在程序运行时，根动态内存分配可以根据程序运行时的实使用动态内存分配可以创建动态数组，据需要在堆内存中申请一块内存空间际需求灵活地申请和释放内存空间，提其大小可以根据需要调整高内存利用率代码调试技巧打印语句断点调试12使用打印语句输出变量的值，在代码中设置断点，暂停程序以跟踪程序的执行流程执行，并逐步查看代码的执行结果调试器工具3使用集成开发环境IDE中的调试器工具，提供更强大的调试功能程序设计方法结构化程序设计面向对象程序设计敏捷软件开发以模块化、层次化和顺序化的方式组织代将问题分解成对象，并通过封装、继承和强调迭代开发、用户参与和快速反馈，适码，提高代码的可读性和可维护性多态等机制实现代码的复用和扩展合快速变化的需求和项目面向对象编程封装继承将数据和方法封装在一起，隐藏允许创建新的类，继承已有类的内部实现细节，提高代码的可维属性和方法，实现代码复用和扩护性和安全性展多态同一操作，对不同对象产生不同的行为，提高代码的灵活性和可扩展性继承与多态继承多态子类从父类继承属性和方法，实现代码复用子类可以重写父类方法，在运行时根据对象类型选择调用哪个方法虚函数与抽象类虚函数抽象类允许派生类重定义基类中的函数，在包含纯虚函数的类，无法直接实例化运行时动态绑定，用于定义接口运算符重载扩展运算符提高代码可读性允许自定义运算符的行为，例如使用熟悉的运算符来操作自定义为自定义数据类型定义加法或减数据类型，使代码更易于理解和法维护增强代码灵活性提供了一种方法来扩展编程语言的语义，使代码更具表现力异常处理错误处理异常类型异常处理流程异常处理机制允许程序员优雅地处理运常见的异常类型包括算术错误、数组通过`try...catch`语句，程序可以捕获行时错误，提高代码的鲁棒性越界、文件操作错误等并处理发生的异常泛型编程代码复用类型安全提高效率123泛型编程允许编写可重用的代码，泛型编程通过编译时类型检查，避泛型编程减少了重复代码，提高了适用于不同数据类型免运行时错误程序开发效率标准模板库STL容器算法STL提供各种容器，如向量、列提供排序、查找、搜索、插入等表、集合、映射等，用于存储和常用算法，简化编程任务管理数据迭代器允许访问容器中的元素，并提供一致的遍历方式算法分析时间复杂度空间复杂度性能比较评估算法运行时间随输入规模变化的趋评估算法在执行过程中所需额外存储空比较不同算法的效率，选择最优算法解势间的增长趋势决特定问题算法复杂度Algorithm AAlgorithm B算法复杂度描述算法执行时间和空间资源的增长趋势例如，线性时间复杂度意味着算法执行时间与输入规模线性增长常见算法实现排序算法搜索算法图算法例如冒泡排序、插入排序、快速排序、例如线性搜索、二分搜索、哈希搜索等例如最短路径算法、最小生成树算法、归并排序等拓扑排序等编程规范与风格一致性文档化遵循一致的编码风格，包括命名、缩添加清晰的代码注释，解释代码的功进、注释等，使代码易于阅读和维护能和逻辑，方便他人理解和修改错误处理编写健壮的代码，处理潜在的错误和异常，确保程序的稳定性和可靠性课程小结本课程介绍了程序设计基础知识，包括计算机硬件基础、操作系统概述、编程语言基础、数据类型、运算符、流程控制、数组、函数、指针、结构体、文件操作、动态内存分配、程序设计方法、面向对象编程、算法分析等内容。