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第一章

程序：一组计算机能识别和执行的指令

程序=数据结构+算法

计算机的本质是：程序的机器

计算机语言：一直计算机和人能够识别的语言

计算机系统中最基本的概念：程序和指令是

计算机的工作：计算机工作基于二进制，计算机只能识别和接受由 0 和 1 组成的指令，计算机的指令长度为 16，即

以 16 和二进制数（0 或 1）组成一条指令，16 个 0 和 1 可以组成各种排列组合

机器指令：计算机能识别和接受的二进制代码

机器语言：二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合

符号语言（符号汇编语言/汇编语言）：用一些英文字母或者数字表示一个指令

高级语言：不依赖于具体机器，写出的程序任何计算机都适用

程序执行过程：用一种汇编程序的软件把用高级语言写的程序（源程序）转换为机器指令的程序（目标程序），然

后让计算机执行机器指令程序，最后得到结果

高级语言发展阶段：非结构化语言——结构化语言——面向对象的语言

非结构化语言：编程风格比较随意，只要符合语法规则即可，没有严格的规范要求，程序中的流程可以随意跳转

结构化语言：规定程序必须由具有良好特性的基本结构（顺序结构、分支结构（选择结构）、循环结构）构成，程

序中的流程不能随意跳转，程序由上而下执行各个基本结构，程序结构清晰，易于编写，阅读和维护

面向对象的语言：处理规模较大的问题时使用

C 语言特点

 语言简洁、紧凑、使用方便、灵活

 37 个关键字

 9 种控制语句

 运算符丰富。

 有 34 种运算符

 把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理

 表达式类型多样化

 数据类型丰富。

 包括:整型、浮点型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类型

 C99 又扩充了复数浮点类型、超长整型(long long)、布尔类型(bool)指针类型数据，能用来实

现各种复杂的数据结构(如链表、树、栈等)的运算。

 具有结构化的控制语句

 如 if…else 语句、while 语句、do…while 语句、switch 语句、for 语句

 用函数作为程序的模块单位，便于实现程序的模块化

 C 语言是完全模块化和结构化的语言

 语法限制不太严格，程序设计自由度大。

 对数组下标越界不做检查

 对变量的类型使用比较灵活，例如，整型量与字符型数据可以通用

 C 语言允许程序编写者有较大的自由度，因此放宽了语法检查

 允许直接访问物理地址，能进行位操作，可以直接对硬件进行操作

 C 语言具有高级语言的功能和低级语言的许多功能，可用来编写系统软件

 这种双重性，使它既是成功的系统描述语言，又是通用的程序设计语言

 用 C 语言编写的程序可移植性好。

 C 的编译系统简洁，很容易移植到新系统

 在新系统上运行时，可直接编译“标准链接库”中的大部分功能，不需要修改源代码

 几乎所有计算机系统都可以使用 C 语言

 生成目标代码质量高，程序执行效率高。

 例 1.1 要求在屏幕上输出以下一行信息。 This is a C program.

#include <stdio.h>//用到函数库中的输入输出函数必须要加的头文件

int main( )//c 程序必须有一个 main 函数；int 是主函数的类型；main 是函数的名字，表示主函数

{ //函数体

printf (”This is a C program.\n”);//printf 输出函数，括号里为输出语句，\n 为换行符

return 0; //当 main 函数执行结束前将整数 0 作为函数值 //“；”表示语句结束

}

例 1.2 求两个整数之和。

➢ 解题思路：

 设置 3 个变量

 a 和 b 用来存放两个整数

 sum 用来存放和数

 用赋值运算符“=”把结果传送给 sum

#include <stdio.h>

int main( )

{

int a,b,sum; //定义整型变量 a，bsum

a = 123; //对变量 a，b 赋值

b = 456;

sum = a + b; //将 a 与 b 的和赋给 sum

printf(”sum is %d\n”,sum);

return 0;

}

例 1.3 求两个整数中的较大者。

解题思路：

 用一个函数实现求两个整数中的较大者

 在主函数中调用此函数并输出结果

#include <stdio.h>

int main( )

{ //主函数

int max(int x,int y);

int a,b,c;

scanf(”%d,%d”,&a,&b);

c = max(a,b);

printf("max=%d\n",c);

return 0;

}

数据结构：存储结构+逻辑结构+操作=数据结构

什么是算法：为解决一个问题而采取的方法和步骤

➢ 计算机算法可分为两大类别：

 数值运算算法

 非数值运算算法

➢ 数值运算的目的是求数值解

➢ 非数值运算包括的面十分广泛，最常见的是用于事务管理领域

算法的特征：

有穷性：一个算法包含有限的操作步骤，

确定性：每一个步骤应该是确定的

有效性：每一个步骤应当能有效的执行，并得到结果

零个或者多个输入：所谓输入是指在执行算法时需要从外界取得必要的信息

一个或者多个输出：算法的目的是为了求解，“解”就是输出

算法的描述方法：

1 用自然语言表示算法：自然语言就是人们日常使用的语言

特点：通俗易懂，文字冗长，容易出现歧义

2 用流程图表示算法：使用一些图框来表示各种操作

特点：直观形象，易于理解

流程图包含的部分：

（1）表示相应操作的框

（2）带箭头的流程线，流程线需要有箭头，表示执行的顺序

（3）框内外必要的文字说明

3 用 N-S 流程图表示算法：去掉带箭头的流程线，全部的算法写在一个矩形框内，在该框内还可以包含其他从属于

它的框

4 用伪代码表示算法：用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述的算法

特点：书写方便，格式紧凑，修改方便，容易读懂，也便于向计算机语言算法（即程序）过渡

5 用计算机语言表示的算法：用计算机语言表示的算法时计算机能够执行的算法

三种基本结构：三种基本结构作为表示一个良好算法的基本单元

（1）顺序结构：虚线框内是一个顺序结构，顺序结构是最简单的一种基本结构

（2）选择结构（选取结构/分支结构）：虚线框内是一个选择结构

（3）循环结构（重复结构）：反复执行某一部分的操作

①当型（while 型）循环结构

②直到（until 型）循环结构

三种基本结构的特点：

①只有一个入口

②只有一个出口

③结构内的每一部分都有机会被执行到

④结构内不存在“死循环”（无终止循环）

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