重庆警院《计算机基础》课件第9章 程序设计初步

第9章程序设计初步教学目的了解计算机解决问题的基本思路熟悉VC++6.0上机环境，掌握简单程序的编写掌握常用的算法具有初步的程序设计能力，会读、会编、会调试如何学习C/C++语言重在编程思路、编程构思模仿、改写、编写，重视上机实践通过不断的编程实践，逐步领会和掌握程序设计的基本思想和方法C/C++发展简史C++：Bell实验室的BjarneStroustrupCSimula67带类的C类基础1979年Cpre预处理器C++1.01985年《C++程序设计语言》C++2.01989年C++3.01993年C语言：Bell实验室的D.M.Ritchie1972年，为了编写UNIX设计的。两个重要的标准：老标准：1978年，《TheCProgrammingLanguage》B.W.Kernighan和D.M.Ritchie合著新标准；1983年，ANSI制定，称为ANSIC引例要求：已知一元二次方程的三个系数a、b、c，求两个实根x1、x2。分析：输入a,b,c系数；根据判别式：问题求解的过程-问题分析与算法设计1.输入a、b、c三个系数2.判别b*b-4*a*c是否0?•0时,输出两个实根•=0时，输出两个重根•0时,输出实根那如何通过C/C++语言实现这一过程？程序设计语言的功能N.Wirth提出：程序=数据结构+算法o用数据类型来描述数据结构•C/C++语言提供的数据类型：如整型、实型（浮点型）、字符型、数组、结构、文件、指针等o用语句来描述算法•结构化程序设计方法：任何由顺序、选择和循环三种控制结构组成;单入口、单出口问题求解的过程-编写源程序C程序由函数组成有且只有一个主函数main2C/C++语言程序结构C/C++程序的结构主要包含三部分：①头文件:包含以#include开头的预编译命令。o如：iostream.h为“cin”、“cout”输入输出函数；math.h为数学函数。o包含函数说明、常量定义o作用：将头文件的内容插入到源文件（.CPP）文件中。o注意：一条文件包含命令只能包含一个文件②C/C++语言程序必须包含这个main()主函数。③函数体:为实现程序功能所编写的语句函数体函数体内的语句序列一般都包括如下成份：o变量和数据类型：用于存放数据；o运算符和表达式：对数据进行处理；o输入和输出：输入欲处理的数据，显示处理后的结果；o控制结构：在处理过程中考虑各种情况或处理的方法。3编码和书写规则①C/C++代码严格区分字母的大小写，一般用小写字母。②每句语句由“；”分号结束，一行可以书写多句语句，一句语句可以分在多行书写。注意：头文件包含是编译预处理命令，不是C语言语句，结束不要加“；”分号。③通过注释语句增加可读性单行注释，用“//”作为注释引导符多行注释，从“/*”开始到“*/”结束5VisualC++6.0简介代码窗口项目工作区输出窗口C/C++程序的编写、运行过程1．创建一个空工程（扩展名为.dsw）；Win32ConsoleApplication2．创建一个C++源文件，输入源程序；C++SourceFile（.cpp）3．进行编译、连接、运行。组建|编译TEST.cppCTRL+F7组建|组建TEST.exeF7组建|执行TEST.exeCTRL+F5开始结果语法错误源程序.c/.cpp目标程序.obj可执行程序.exe编辑编译连接运行连接错误运行错误程序的调试、运行步骤问题求解的过程-运行与调试俗话说，“三分编程七分调试”o语法错误o逻辑错误：语义错误（逻辑错误）调试：在程序中查找错误并修改错误的过程。o设置断点：Insert/RemoveBreakpointF9o运行到断点：组建|开始调试|去F5Restart终止当前调试，重新运行，停在第一条语句StopDebuggingShift+F5结束当前调试和运行StepOverF10单步运行，不进入函数体内StepOutShift+F11从函数体运行到外面Watch窗口Variables窗口9.2C/C++语言基础1.常量、变量和数据类型2.运算符和表达式3.内部函数4.计算与类型5.输入和输出1常量、变量和数据类型数据在程序中以常量或变量的形式出现。o常量：在程序运行过程中，其值不能被改变，o变量：在程序运行过程中，其值可以被改变常量、变量有不同的数据类型o规定了存储不同种类的数据o可以对它进行的操作。如：inta,b,c;//变量声明变量的三要素变量名:变量的标识符。如同宾馆房间号。o变量名的命名规则：字母或下划线开头，后跟字母、数字、下划线组成；不要使用规定的保留字。o在C/C++中大小写区分，变量名一般用小写字母。数据类型：指明变量存放的数据类型。不同类型，占用空间不同。如房间类型（套、单人、双人、多人）变量值：可以存放相应数据类型的数据。如宾馆房间住的人。例如：intx=0；基本数据类型为什么要规定类型？o占用空间、取值范围、可以进行的运算变量声明指程序运行过程中其值可变的量定义方式：变量名代表内存中的一个存储单元存放该变量的值该存储单元的大小由变量的数据类型决定例如：inti,sum;定义整型变量floatmin,max;定义单精度浮点型变量doublearea,length;定义双精度浮点型变量数据类型变量名表;变量名：小写字母；见名知义变量的初始化C/C++规定：程序中所有变量必须先定义后使用必须先有确定的值才能参与各种相应的操作，有三种途径：通过输入方法输入(如：cina;)通过赋值语句赋值(如：a=3;）通过初始化方式赋初值(如：intk=3;)初始化是指在定义变量的同时指定变量的初值，有两种方式例如：intk=3,m=3,n(3);chara='A',b='b';()intk=m=n=3;//不允许为多个变量同时初始化数据类型变量名=表达式；数据类型变量名（表达式）；符号常量在程序运行过程中其值不能改变的量是以标识符形式出现的常量，作用是便于程序阅读和修改。习惯上符号常量名用大写，而变量名用小写，以示区分。#define标识符常量值const数据类型标识符=常量值；符号常量示例#definePI3.14//constdoublePI=3.14；#includeiostream.hvoidmain(){floatr=3.0,s,l;l=2*PI*r;s=PI*r*r;coutl=l,s=sendl;}l=18.8496s=28.27432运算符和表达式运算符具有三个属性：优先级、目数和结合性(用圆括号简化)1.运算符双目算术运算+-*/%注意：/整数除整数，得整数如：1/2＝0，9/4＝2，1.0/2=0.51/4*4、1*4/4是否等价？floatx=10/3；x=?%针对整型数据：（求余运算）要求两个操作数都是整型，结果为整除后余下的整余数。如：5％6＝5，9％4＝1，100％4＝0前者为0,后者为13单目算术运算++--++a（或--a）运算符在前即前置，操作数的值先加1（或减1），然后被引用。a++（或a--）运算符在后即后置，操作数的值先被引用，再进行加1（或减1）。例如：inta=3，y；y=a++；//后置，先赋值后自增；y的值为3，a的值为4；y=++a；//前置，先自增后赋值；y的值为4，a的值为4注意:自增、自减不能用于常量和表达式。如：（）5++、(a+b)++赋值运算赋值运算符=赋值表达式：用=将一个变量和一个表达式连接起来的式子:变量＝表达式例如：d=b*b-4*a*c;x1=(-b+sqrt(d))/(2.0*a);o计算赋值运算符右侧表达式的值o将赋值运算符右侧表达式的值赋给左侧的变量＝的左边必须是一个变量x+y=z()sqrt(x)=2()复合赋值运算符+=-=*=/=%=如：sum+=i等价于sum=sum+i如：a*=a+2等价于a=a*(a+2)初始情况下a=3，则执行上述运算后a=?左端只能是变量(或数组元素)，不能为表达式或常量，如：a+2*=b()a=b+2=c+5()以“+=”为例：变量+=表达式等价变量=变量＋表达式15运算符示例输入秒数，以小时、分、秒形式显示。利用取余、整数相除或整除运算符方便地实现。#includeiostream.hvoidmain(){inth,m,s,x;cinx;h=x/3600;//整数相除得整数s=x%60;//取余数m=(x%3600)/60;couth:m:sendl;}关系运算符（小于）、=（小于等于）、（大于）==（等于）、=（大于等于）、!=（不等于）优先级：（从高到低）(、=、、=)(==、!=)关系运算描述的是一种“判断关系”，其结果有“真(true)”和“假(false)”两种。用“1”代表“真”，用“0”代表“假”例如：53的结果为1，aA的结果为0区分=和==用关系运算符将2个表达式连接起来的式子。表示比较的数学式C/C++关系表达式ox≤10ox≥10ox≠10ox=10思考：x为0到100之间的数能否表示为：0=x=100?x=10x=10x!=10x==10x=0&&x=100条件运算符e1？e2：e3o求e1的值，当e1为true时，计算e2的值，将e2的值作为整个表达式的值，不再计算e3的值；否则取e3的值作为整个表达式的结果，而不计算e2的值。如：max＝(xy?x:y)；//将ｘ和ｙ中较大的一个数赋值给变量max如：x==0?a++:b++若已知a=4,b=3,x=5则a、b=?a=4b=4思考题对n(0)个人进行分班，每班k(0)个人，最后不足k人也编一班，问要编几个班？（试用条件运算符表达）intn,k,x;x=n%k0?n/k+1:n/k逗号运算符e1,e2,e3,……e1、e2、e3均为表达式，从左向右依次计算各个表达式的值，而将最后一个表达式的值作为整个表达式的值，如：j=3,k=j+2,m=k+2;逗号运算符的优先级别最低常用于循环语句的表达式中结果：j=3k=5m=72.表达式表达式由常量、变量、运算符、函数和圆括号按一定规则组成的式子。如：x1=(-b+sqrt(d))/(2.0*a);注意事项：(1)乘号不能省略。例如，x乘以y应写成：x*y。(2)简化记忆运算符的优先级问题，增加圆括号可以改变表达式中运算符的优先级和增加可读性，圆括号必须成对出现。3.内部函数C/C++中提供了多种内部函数供用户编程序时直接调用，只需把包含内部函数的头文件，通过#include预处理命令装入到程序中。如：程序中要使用平方根函数sqrt，应该在程序加入：#includemath.h常用的内部函数如：pow(1.2,2)的值为1.44（即1.12）log10(123.45)的值为2.091491Sin(45*3.1415/180)+(exp(7)+log(10))/(x+y)4.计算与类型参与计算的数据都有类型，计算过程中就自然会出现数据类型转换问题。(1)不同类型隐式转换（自动）char→int→long→float→double例如：若两端类型不同，则系统自动将右端类型转换为左端类型。整数运算得整数。floaty=3/2;//y的结果是1，而不是1.5floaty=3.0/2;//y的结果是1.5（2）强制转换:(类型）表达式intx=3；floaty=(float)x/2;//y的结果是1.55.输入和输出输入/输出分为两大类：o一类是人—机交互，把人们可以识别的形式（字符串、数）按一定格式输入到程序的变量中，输出相反，按用户要求的格式将变量或常量的值显示；o另一类是程序之间以文件形式数据传送。cin和cout需要在程序前面加头文件：#includeiostream.h#includeiostream.hcin变量1变量