《信息技术基础》课件 《模块六：程序设计基础》任务1

模块六：程序设计基础《Python》《信息技术基础》PWSO1任务1算法设计与实现2任务2使用Python实现简单程序目录/Contents3任务3流程控制程序设计4任务4函数调用5任务5面向对象程序设计6任务6异常处理01算法设计与实现知识目标1.能说出算法设计基本要素；2.能列举程序设计的基本结构；3.能够根据给定题目写出程序设计的基本思路。学习目标1.能够配置程序运行环境；2.能够根据任务绘制流程图。能力目标1.具备利用信息搜索工具进行信息查询的能力；2.具有团队协作精神和创新意识；3.具备自主学习能力、分析和解决问题的能力。素质目标1任务描述2任务解析3知识链接4任务实施任务1：算法设计与实现5能力拓展计算器是我们常用的计算工具，在某程序中需要设计一个能够实现加减乘除运算的计算器，现要求你设计该算法，并用流程图进行算法描述。“计算器”流程图现实生活中计算器要求输入两个运算数和一个运算符，根据运算符号选择做相应的运算。简单程序设计可以包括计算器界面设计、计算过程设计及运算结果输出三部分。本任务用自然语言进行算法分析，并用流程图进行描述。算法设计自然语言描述绘制流程图程序设计2算法设计1程序设计语言简介3任务1算法设计与实现算法设计算法（Algorithm）是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令。算法特征有穷性确定性可行性有零个或多个输入有一个或多个输出算法对象的运算合操作算法的控制结构算法设计算法（Algorithm）是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令。算法特征算术运算：加减乘除等运算。逻辑运算：与、或、非等运算。关系运算：大于、小于、等于等运算。数据传输：输入、输出、赋值等运算。算法对象的运算合操作算法的控制结构指令系统:指一个计算机系统能执行的所有指令的集合。操作类型算法设计算法（Algorithm）是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令。算法特征算法对象的运算合操作算法的控制结构顺序结构：最简单的线性结构，算法执行顺序依据操作

书写的先后顺序依次进行。选择结构：该结构是根据对给定的条件进行判断，根据

条件判断是真或假决定操作执行的流程和顺序。循环结构：通常用于重复执行某些操作语句，循环结构

一般有while循环和for循环两类。算法设计自然语言描述日常语言来描述算法。优点：易理解。应用：适用于解决简单问题。流程图描述N-S流程图伪代码算法的描述算法设计自然语言描述程序框图用统一规定的标准符号描述程序运行具体步骤的图形表示。流程图的质量直接关系到程序设计的质量。流程图描述N-S流程图伪代码算法的描述算法设计自然语言描述流程图描述N-S流程图伪代码算法的描述流程图符号及说明表算法设计自然语言描述流程图描述N-S流程图伪代码算法的描述1.顺序结构图

2.选择结构图

3.循环结构算法设计自然语言描述流程图描述N-S流程图伪代码算法的描述盒图或NS图去掉了原来的所有流程线，将全部的算法写在一个矩形框内。算法的一种结构化描述方法，有三种基本结构。是结构化编程中的一种可视化建模。算法设计自然语言描述流程图描述N-S流程图伪代码算法的描述单重分支方块多重分支方块测试循环方块算法设计自然语言描述流程图描述N-S流程图伪代码算法的描述用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法。目的：使被描述的算法可以容易地以任何一种编程语言实现。特点：结构清晰

代码简单

可读性好

类似自然语言。算法设计算法分析与评价算法的效率时间复杂度空间复杂度正确性可读性健壮性算法的质量优劣将影响到算法乃至程序的效率。程序设计程序设计程序设计基本概念是为了解决特定问题而使用某种程序设计语言编写程序的过程。是软件构造活动中的重要组成部分。一组计算机能识别与执行的指令。每一条指令使计算机执行特定的操作，用来完成一定的功能。程序与算法关系程序设计程序设计程序设计基本概念算法是程序的核心。程序是某一算法用计算机程序设计语言的具体实现。一组计算机能识别与执行的指令。每一条指令使计算机执行特定的操作，用来完成一定的功能。程序与算法关系程序设计程序设计的流程0201030405分析问题设计算法编写程序运行程序分析结构编写程序文档程序设计自顶向下，逐步求精结构化程序设计的基本要点各个模块通过“顺序、选择、循环”的控制结构进行连接。并且只有一个入口、一个出口。模块化设计结构化编码将问题求解逐步具体化的过程。逐步求精是自顶向下设计的具体体现。把纷繁复杂的主程序按照功能来划分为若干个小程序，用来实现特定的功能。根据已经细化的算法运用结构化的语句正确写出计算机程序。程序设计语言简介程序设计语言发展史用于书写计算机程序的语言第一代机器语言二进制代码指令构成第二代汇编语言机器指令的符号化第三代高级语言接近算术语言和自然语言第四代非过程化语言数据库查询和应用程序生成器面向过程语言面向对象语言程序设计语言简介编译程序与解释程序面向过程语言面向对象语言源文件是将高级语言编写的代码翻译成计算机可执行的代码。目标语言翻译程序指用编程语言编写的程序需要翻译程序翻译后，计算机才能识别。不同编程语言编写的源文件扩展名不同。经编译后，计算机课直接识别的程序代码，又称目标程序。编译程序：一次性翻译高级语言源程序。解释程序。逐条翻译执行高级语言源程序。程序设计语言简介编译型语言与解释型语言编译型语言解释型语言程序执⾏前，⼀次性将所有的源文件编译成平台相关的机器语⾔⽂件（即可执行文件）运⾏时脱离开发环境，运⾏效率⾼一次编译，无限次运行C/C++语言每次执行程序需要一边转换一边执行用到哪些源代码就将哪些源代码处理哪些代码可跨平台运行Python、Javascript等程序设计语言简介主流的高级程序设计语言C语言较早的程序设计语言1972贝尔实验室面向过程是不需要任何运行环境便能运行的高效率程序设计语言C++语言C语言扩展升级而产生1979贝尔实验室面向对象并兼容C语言的面向过程Java语言特意设计用于互联网的分布式环境1972贝尔实验室以对象为导向面向对象编程Python语言较早的程序设计语言二十世纪九十年代初面向对象广泛应用于人工智能领域一、算法分析与设计模拟实际生活中计算器操作方法，进行计算机程序设计的算法设计。（1）计算器完成2个数的加减乘除运算（2）设计运算器的界面（3）使用循环完成计算程序，在“继续进行运算吗？（Y/N）”输入Y时继续进行下一次计算。二、算法设计用自然语言描述第一步：按照上面格式在屏幕上先输出第一行文字和第二行线条；第二步：定义变量x，y，z分别表示输入的第一个数、第二个数、运算符号；按照上面格式要求分别输入变量x，y，z的值；要求x、y必须是数字，z是运算符号，否则需要重新输入。第三步：根据输入Z的取值进行计算。z的值可能为“+”、“-”、“*”、“/”。第四步：输出计算结果count的值。第五步：“继续运算吗？（y/n）”输入Y程序第二步，开始下一轮循环。选择N结束循环，程序结束。三、流程图绘制Python标准库time模块datetime模块提供处理时间的函数，例如获取当前时间、格式化日期和时间、计时等。random模块math模块re模块urllib模块提供更高级的日期和时间处理函数，例如处理时区、计算时间差、计算日期差等。提供生成随机数的函数，例如生成随机整数、浮点数、序列等。提供数学函数，例如三角函数、对