信息学奥赛课课通(C++)第1单元电子市公开课金奖市赛课一等奖课件

第1单元程序设计基础作者：林厚从信息学奥赛课课通（C++）第1页第1课

计算机系统组成学习目标1.了解计算机硬件系统和软件系统基础知识。2.初步了解计算机系统组成结构和工作原理。第2页1.计算机硬件系统计算机硬件系统由运算器、控制器、存放器、输入设备、输出设备五大部件组成。运算器作用是按照程序中指令功效，对数据进行加工处理。控制器是计算机系统控制中心，按照程序中指令序列和需求，指挥计算机各个部件有条不紊地协调工作。运算器和控制器通常集成在一块半导体芯片上，称为中央处理器（又称微处理器，简称CPU）。第3页计算机硬件系统存放器分为内存放器（简称内存）和外存放器（简称外存）。输入设备是计算机在与人进行会话时，接收外部命令或者需要加工数据而使用设备。输出设备是计算机在与人进行会话时，将处理结果以人们能够识别感受方式展现出来设备第4页2.计算机软件系统分为系统软件和应用软件。系统软件主要用于调度、监控和维护计算机系统，负责管理计算机系统中各种独立硬件，确保它们协调工作。系统软件关键是操作系统（OperatingSystem，OS），另外还包含各种服务性程序、语言程序和数据库管理系统等。应用软件是为了某种特定用途而被开发软件。第5页计算机系统组成（示意图）计算机硬件系统计算机软件系统运算器控制器存放器输入设备输出设备系统软件应用软件第6页计算机硬件系统与软件系统关系第7页3.计算机系统工作原理约翰·冯·诺依曼原理第8页实践巩固第9页第2课

信息表示及存放学习目标1.体会二进制原理和表示方法。2.熟知惯用字符编码（ASCII码）。3.熟知计算机中存放信息基本单位。4.了解计算机中整数和小数表示方法。第10页1.二进制原理和表示方法比特（bit）是计算机存放信息最小单位，它只有“0”或“1”两种取值。计算机中任何信息都是用“0”和“1”进行二进制编码、表示和存放，包含英文字母、符号、汉字、图片、音乐、视频等。比如，0，1，10，11，100，……1011.01。第11页2.字符编码和存放单位ASCII码，全称为美国信息交换标准代码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange），是一个包含英文字母、数字、惯用符号全球通用编码方法。ASCII码用7个二进制位来表示一个字符，最多能够表示27=128个字符。计算机将8个二进制位合在一起，作为存放基本单位，称为1个字节（byte，简写成B）。一个汉字在计算机中占用2个字节。常见计量单位有千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）、太字节（TB）、拍字节（PB）、艾字节（EB）、泽字节（ZB），他们之间都是1024关系。第12页3.整数和小数表示方法计算机中整数、小数即使都是采取二进制表示，不过原理和方法是不一样。整数采取是准确表示，小数采取是近似表示，其能够表示数据范围和精度也不一样。第13页3.整数和小数表示方法整数表示：分为无符号数、有符号数。有符号整数有原码、反码和补码三种表示方法。小数表示：浮点表示法（科学记数法）。阶码和尾数。第14页实践巩固第15页第3课编程解题普通过程学习目标1.体会使用计算机编程解题普通过程。2.初识计算机程序及C++编程软件。第16页使用计算机编程解题过程普通分为分析问题、设计算法、编写和调试程序、运行程序验证结果4个步骤。第17页例1、输入一个圆半径，输出该圆周长和面积。【问题分析】步骤1：分析问题要编写程序，首先要对问题进行详细分析，搞清楚已知什么，要求什么，怎么求。本题已知一个圆半径r，要求是该圆周长和面积。由数学知识可知，圆周长计算公式为L=2×π×r，圆面积计算公式S=π×r×r，其中π=3.14159。第18页步骤2：设计算法依据问题分析结果，确定处理问题方法及详细步骤。能够用流程图、伪代码、自然语言等方式描述算法。本题能够用以下5个步骤处理（自然语言描述）：1）从键盘输入圆半径r；2）利用公式L=2×π×r计算圆周长；3）利用公式S=π×r×r计算圆面积；4）输出该圆周长；5）输出该圆面积。第19页步骤3：编写和调试程序//p1-3-1#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){constfloatpi=3.14159;doubler,l,s;cin>>r;l=2*pi*r;s=pi*r*r;cout<<l<<‘‘<<s<<endl;return0;}第20页步骤4：运行程序验证结果运行程序，输入符合题意不一样数据（半径），查看输出结果是否正确，是否按照题意处理了问题。本例题，输入“10”，输出“62.8318314.159”。第21页实践巩固第22页第4课算法及其描述学习目标1.了解算法概念及其特征。2.学会使用自然语言、流程图描述算法。3.了解算法三种基本结构，并尝试用流程图描述。第23页1.算法概念算法，处理一个实际问题方法和详细步骤。算法是程序设计灵魂。程序=算法+数据结构。第24页2.算法特征算法含有以下特征：可行性确定性有穷性输入输出第25页3.算法描述算法普通能够用自然语言、流程图、N-S图、伪代码等方式描述。自然语言就是人们日常使用语言。用自然语言描述算法即使比较自然和轻易接收，但叙述烦琐冗长，轻易出现“二义性”。流程图是用一组几何图形表示计算机中各种类型操作，在图形上用扼要文字和符号表示详细操作，并用带有箭头流程线表示操作先后次序。用流程图描述算法，能够将处理问题步骤清楚、直观地表示出来。第26页第27页4.算法基本结构任何一个算法都能够表示成三种基本结构：次序结构、分支结构和循环结构。（1）次序结构次序结构是一个最简单、最基本控制结构。计算机从前往后，依次执行全部操作步骤，不遗漏、不重复。第28页例1、给变量x、y分别赋值，再交换x和y值，最终重新输出x和y值。

【问题分析】算法已经很清楚，能够用自然语言描述以下：1）给x和y赋初值；2）定义一个暂时变量m，将x中数据赋值给m；3）将y中数据赋值给x；4）将m中数据赋值给y；5）输出x和y值。其流程图描述如右。第29页（2）分支结构分支结构由一个“判断条件”和两个“分支”组成，依据判断条件成立是否，决定执行哪一条分支路径第30页例2、输入两个数，输出较大者。【问题分析】设置一个变量max，用于存放较大数。输入a、b两个数后，将a与b进行比较，把较大那个变量值赋值max，最终再输出max值。用自然语言描述以下：1）输入a、b值；2）假如a>b，那么max赋值为a，不然max赋值为b；3）输出max值。其流程图描述如右图。第31页（3）循环结构循环结构又称重复结构，目标是将某一条或某一组语句重复执行若干次，其中“某一条或某一组语句”称为循环体。第32页例3求1+2+3+…+100值。【问题分析】采取循环结构实现。用自然语言描述以下：1）sum←0；2）i←1；3）假如i小于或等于100，那么继续，不然转6）；4）sum←sum+i；5）i←i+1，转3）继续；6）输出sum值。其流程图描述如右图。第33页实践巩固第34页第5课程序基本结构学习目标1.了解C++程序基本结构。2.知晓标识符、关键字等基本概念第35页程序基本结构C++是一个面向对象程序设计语言，同时又兼备了结构化程序设计语言一些特点。下面结合一个例题，讲解程序基本结构，以及头文件、名字空间、主函数、语句、标识符、关键字等概念。第36页例1、输入a和b两个整数值，输出表示式3a-2b+1值。【问题分析】算法很简单，首先输入a和b，然后求出表示式值存放到c中，最终输出c值。//p1-5-1#include<iostream>//头文件usingnamespacestd;//名字空间intmain(){/*主函数*/inta,b,c;cin>>a>>b;c=3*a-2*b+1;cout<<c<<endl;return0;}第37页第38页实践巩固第39页第6课Dev-C++集成开发环境学习目标