5.1 初识程序设计-【中职专用】高一信息技术同步课堂（高教版2021·基础模块下册）

5.1初识程序设计高教版《信息技术》基础模块（下册）情境引入请帮我接一杯水。好的，没问题。毫无反应怎么让机器人（计算机）明白该怎么接一杯水呢？情境引入要让计算机帮助人类解决实际问题，就要告诉计算机应该做什么，把问题转换为计算机程序，让计算机分步骤按顺序处理。把问题转换为计算机程序的过程即程序设计，也称编程。分析问题设计算法编写程序调试运行程序1认识算法2使用程序设计语言CONTENT认识算法在实际对计算机下达指令时，还需要把上述步骤进一步细化，这就是计算机解决问题的过程，也是最常见的一种算法。第1步，走到杯子旁边第2步，拿起杯子第3步，走到水房第4步，接满水第5步，走到桌子旁边第6步，放下杯子让机器人接一杯水需要几个步骤？认识算法1算法的概念算法是指按照一定规则解决某一问题的明确而有限的步骤，通俗地讲就是解决问题的方法和步骤。2算法的特征确定性。算法的每一步骤都必须有确切的含义。有限性。算法必须在执行有限个步骤后终止。输入项。一个算法有0个或多个输入项。输出项。一个算法至少要有一个有效的输出项。可行性。算法中需执行的每步都是可精确执行的。认识算法实践体验设计网购电影票显示付款金额的算法分析问题金额=单价✖数量spn设计算法流程图描述法第1步，输入电影票的单价和数量，即p和n的值；第2步，计算金额s的值，即s=p✖n；第3步，输出s的值；第4步，结束。自然语言描述法认识算法图形名称功能开始/结束表示算法的开始或结束输入/输出表示算法中变量的输入或输出处理表示算法中变量的计算与赋值判断表示算法中的条件判断流程线表示算法中的流向连接点表示算法中的转接使用自然语言来描述算法虽然通俗易懂，但一般句子较长，有时会产生歧义，且不便翻译成计算机程序设计语言，因此在程序设计中，更多地采用流程图来描述算法。流程图一般采用一组规定的图形符号来表示算法，直观形象、简洁清晰。认识算法某高速公路收费计算公式为：收费金额=收费系数✖费率✖行驶里程已知19座客车的收费系数为1.5，费率为0.67元/千米，用流程图描述输入行驶里程计算过路费的算法。开始结束输入行驶里程x输出收费金额yy=1.5*0.67*x试一试使用程序设计语言计算机不能识别用自然语言、流程图等描述的算法，这时就需要将算法转换为计算机能够识别的代码序列，即计算机程序。1计算机程序计算机程序是计算机能够识别和执行的指令或语句的序列。2程序设计语言程序设计语言是编写计算机程序的语言。自20世纪60年代以来，程序设计语言已有上千种之多，经历了从机器语言到汇编语言，再到高级语言的发展历程。使用程序设计语言机器语言汇编语言高级语言特点：面向机器，由二进制0、1代码指令构成优点：执行速度快不足：程序编写、修改和维护困难特点：面向机器，用助记符代替机器指令的操作码优点：可读性相对较好，执行速度快不足：开发难度大，程序不易被移植特点：独立于机器，面向过程或对象，近似于自然语言优点：容易阅读，易学易用，通用性强不足：不能编写直接访问硬件资源的系统程序使用程序设计语言3高级语言语言名称主要特点主要应用Fortran世界上第一个被正式推广使用的计算机高级语言；执行速度快、计算性能高。科学、工程问题或企事业管理中的数值计算。Basic/VisualBasic简单易学；20世纪90年代推出了VisualBasic(即图形界面的Basic)，具有可视化设计界面和事件驱动编程机制。适用面广，不仅适用于科学计算，也适用于事务管理、计算机辅助教学和游戏编程等方面。C/C++/C#C语言简洁，结构化，可用于多种操作系统，可移植性好；C++和C#是在C语言基础上开发的面向对象的程序语言，C++具有很好的封装、继承和多态性，C#更加简单、安全。C语言广泛应用于底层开发；C++常用于系统开发和应用开发；C#兼顾系统开发和应用开发。使用程序设计语言语言名称主要特点主要应用JAVA简单、动态、面向对象、分布式、安全、可移植、多线程、跨平台。编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。Python面向对象、动态数据类型、代码规范、库丰富；简单易学、免费开源、可移植。广泛应用于桌面应用开发、Web应用开发自动化运维、人工智能(深度学习、机器学习和自然语言处理等方向)、大数据、游戏开发等方面。使用程序设计语言4程序的基本结构代码段1代码段2顺序结构代码段1代码段2条件成立不成立代码段条件成立不成立选择结构循环结构使用程序设计语言5Python的基本语法变量常量函数运算符表达式语句注释变量在Python中，每个变量在使用前必须赋值，使用等号“=”给变量赋值，包括以下方式。单变量赋值。将一个值赋值给一个变量，如a=1。多重赋值。将一个值同时赋值给多个变量，如a=b=c=1。多元赋值。将多个值赋值给多个变量，如a,b,c=1,2,3。注意：编写程序时，所有符号都是英文状态。使用程序设计语言5Python的基本语法变量常量函数运算符表达式语句注释常量是指在程序运行过程中始终保持不变的常数、字符串等。Python中没有专门定义常量的方式，通常使用大写变量名来表示，在使用过程中不进行修改。例如，45，-30.2001，‘Hello’等都是常量。使用程序设计语言5Python的基本语法变量常量函数运算符表达式语句注释函数是指封装好的一段程序，用于实现特定功能，可以反复执行，具有函数名、参数和返回值。函数名称使用说明len(x)计算变量x的长度min(x)返回变量x的最小值max(x)返回变量x的最大值int(x)把变量x转换成整型float(x)把变量x转换成浮点型input(x)显示出信息x，并要求输入数据print()输出函数使用程序设计语言5Python的基本语法变量常量函数运算符表达式语句注释运算符也称操作符，用于执行运算，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符位运算符、成员运算符和身份运算符。本节先了解算术运算符。使用程序设计语言5Python的基本语法变量常量函数运算符表达式语句注释表达式是由常量、变量和函数通过运算符连接起来的有意义的式子。b=a+1表达式变量赋值运算符算术运算符常量使用程序设计语言5Python的基本语法变量常量函数运算符表达式语句注释在Python中，一行代码表示一条语句，如print(“Python”)语句表示输出文字“Python”。如果要将一条语句分成若干行，可以在一行的尾部使用多行连接符“\”，再在下一行继续输入同一条语句，但当语句中包含“[]”“{}”或“()”三种括号时，不需要使用多行连接符。使用程序设计语言5Python的基本语法变量常量函数运算符表达式语句注释通常在程序代码中应该添加必要的注释，便于对程序的阅读和理解。Python程序注释使用“#”，“#”后面的内容都会被作为注释，不会被执行。注释可以单独一行，也可以放在一条语句的末尾。如果需要注释若干行，也可以使用多行注释符，一般用三对单引号或三对双引号，之间包含的内容都会被作为注释。使用程序设计语言实践体验编写网购电影票显示付款金额的Python程序1.编写Python程序获取用户输入转换为浮点数转换为整数在Python3中，无论用户输入什么类型的数据，input()函数的返回结果都是字符串，需要将其转换为相应类型再处理。使用程序设计语言2.调试运行程序实践体验调试和运行Python程序通常有两种方式：一种是使用交互式运行编程环境，另一种是使用第三方集成开发环境(IDE)工具，两种方式均需要搭建