《基本程序结构》课件

基本程序结构了解程序的基本结构是编写有效代码的关键，我们将深入探讨结构化程序设计的基本概念和关键原则。课程目标理解基本程序结构掌握程序的基本组成部分，如变量、数据类型、表达式、语句等。掌握程序控制流程学习顺序结构、分支结构、循环结构等，并能灵活运用。了解函数的概念和应用掌握函数定义、函数调用、参数传递等知识，并能编写简单的函数。掌握基本的程序调试方法能够独立解决程序中的简单错误，并能根据错误信息进行调试。什么是程序程序是计算机执行的一系列指令。程序可以告诉计算机完成各种任务，例如计算数字、处理文本、显示图像等等。程序就像一个食谱，它告诉计算机应该执行哪些步骤来完成特定的任务。程序的组成指令指令是程序的基本单位，告诉计算机执行特定的操作。数据数据是程序处理的对象，包括数字、文本、图像等。算法算法是解决问题的步骤，程序通过算法来处理数据。表达式和语句表达式表达式是计算的公式，例如：`2+3`，`x*y`，`a%b`。语句语句是一个完整的指令，它执行特定的操作，例如：`print("Hello,world!")`，`x=5`，`if(x>0)...`。变量和赋值存储数据变量是程序中用来存储数据的容器，可以存储各种类型的数据，例如数字、字符串、布尔值等。命名规则变量名需要遵循一定的命名规则，通常要求以字母或下划线开头，后面可以跟字母、数字或下划线。赋值操作使用赋值运算符(=)将值赋给变量，例如：age=25将数值25赋给变量age。数据类型整数类型用于表示没有小数部分的数字，例如10、-5、0。浮点数类型用于表示带有小数部分的数字，例如3.14、-2.5、0.0。字符类型用于表示单个字符，例如'A'、'b'、'%'。字符串类型用于表示多个字符组成的序列，例如"Hello"、"World"。常量定义在程序执行过程中，其值不会改变的量称为常量。例如，圆周率π约等于3.14159，它是一个常量。作用常量可以提高程序的可读性和可维护性，方便程序员理解和修改代码。同时，常量也能够保证程序的正确性，防止程序中的错误值被意外修改。输入和输出1输入程序需要从外界获取数据才能进行运算。2输出程序处理完数据后，需要将结果呈现给用户。顺序结构1执行顺序从上到下依次执行2简单直观易于理解和调试3基础结构其他结构的基础分支结构1判断根据条件选择执行不同代码块2执行根据判断结果选择代码块执行3结果根据代码执行结果得到不同结果if-else语句条件判断if-else语句用于根据条件判断执行不同的代码块。语法结构if(条件表达式){执行语句1}else{执行语句2}。执行流程如果条件表达式为真，则执行语句1；否则执行语句2。switch语句选择结构switch语句用于根据表达式的值选择执行不同的代码块。语法switch(表达式){case值1:代码块1;break;case值2:代码块2;break;default:代码块3;}匹配如果表达式的值与某个case的值匹配，则执行相应的代码块。默认情况如果表达式的值与任何case的值都不匹配，则执行default代码块。循环结构1重复执行循环结构用于重复执行一段代码。2条件判断循环语句通常包含一个条件表达式，用于判断是否继续执行循环。3循环体循环体是循环语句中需要重复执行的代码块。while循环1条件判断循环体执行之前，先判断条件是否为真。2循环体执行如果条件为真，则执行循环体内的语句。3更新条件循环体执行完毕后，更新条件，再次进行判断。for循环1循环次数确定for循环用于执行已知次数的循环2计数器变量使用计数器变量跟踪循环执行次数3循环条件循环条件决定循环何时结束嵌套循环1外部循环外层循环控制整个循环的次数，每次循环都会执行内层循环。2内部循环内层循环在每次外层循环迭代中都执行一次，其循环次数由其自身的条件控制。3嵌套循环通过嵌套循环，可以在外层循环的每一次迭代中执行内层循环，从而实现更复杂的操作，例如遍历二维数组或生成复杂的图形。跳转语句break立即退出当前循环或switch语句。continue跳过当前循环的剩余代码，直接进入下一轮循环。return从当前函数返回。break1终止循环break语句可以立即终止当前循环，跳出循环体。2跳出多层循环break语句可以跳出包含它的最内层循环。3使用场景break语句通常用于满足特定条件后，立即退出循环。continue跳过当前迭代continue语句用于跳过当前循环的剩余代码块，进入下一轮循环。循环条件不变continue语句不会改变循环的条件，仅跳过当前迭代的剩余操作。示例当遇到continue语句时，程序会直接跳过输出“Hello”的语句，并继续执行下一轮循环。函数定义函数名称函数需要一个有意义的名称，以便在程序中被调用和识别。参数列表函数可以接受零个或多个参数，这些参数是函数执行时需要用到的数据。函数体函数体包含了函数执行的具体代码，它可以包含变量声明、表达式、语句和调用其他函数等。返回值函数可以返回一个值，这个值是函数执行的结果。函数调用1函数名称调用函数时需要使用函数名。2实参传递给函数的值。3执行函数函数执行并返回结果。形参和实参形参函数定义中使用的变量，用来接收从函数调用传递进来的值。它们在函数内部有效，仅在函数执行期间存在。实参函数调用时传递给形参的值。它们是实际传递给函数的数据，可以是变量、常量或表达式。函数返回值返回值作用函数执行完后，可以使用return语句将结果返回给调用者。返回值可以是任何类型的数据，例如整数、浮点数、字符串等。返回值类型函数的返回值类型必须与return语句中返回的值类型一致。例如，如果函数定义为返回整数，则return语句中必须返回一个整数。局部变量和全局变量局部变量在函数内部定义的变量，只在函数内部有效。全局变量在函数外部定义的变量，在整个程序中都有效。递归函数1函数自身调用递归函数在函数体内调用自身。2基线条件递归函数必须有一个基线条件，以停止递归。3问题分解递归函数将问题分解为更小的子问题。递归函数是一种强大的编程技术，可以用于解决各种问题。文件处理1文件操作打开、关闭、创建、删除文件2文件读写从文件读取数据，写入数据到文件3文件类型文本文件、二进制文件文件读写打开文件使用文件句柄打开文件，并指定打开方式。例如，打开一个名为“data.txt