第1章 概述
1.1 程序设计基本知识
计算机是在程序控制下进行自动工作的,它解决任何实际问题都依赖于解决问题的程序。程序设计是计算机应用人员的一项基本功,只有掌握程序设计的知识,才能具有一定的应用开发能力。在学习C语言程序设计之前,需要了解一些程序设计的基本知识。
1.1.1 程序与程序设计
从一般意义来说,程序是对解决某个实际问题的方法和步骤的描述,而从计算机角度来说,程序是用某种计算机能理解并执行的语言所描述的解决问题的方法和步骤。计算机执行程序所描述的方法和步骤,并完成指定的功能。所以,程序就是供计算机执行后能完成特定功能的指令序列。
一个计算机程序主要描述两部分内容:一是描述问题的每个对象和对象之间的关系,二是描述对这些对象作处理的处理规则。其中关于对象及对象之间的关系是数据结构(Data Structure)的内容,而处理规则是求解的算法(Algorithm)。针对问题所涉及的对象和要完成的处理,设计合理的数据结构可有效地简化算法,数据结构和算法是程序*主要的两个方面。
程序设计的任务就是设计解决问题的方法和步骤(即设计算法),并将解决问题的方法和步骤用程序设计语言来描述。什么叫程序设计?对于初学者来说,往往把程序设计简单地理解为只是编写一个程序,这是不全面的。程序设计反映了利用计算机解决问题的全过程,包含多方面的内容,而编写程序只是其中的一个方面。使用计算机解决实际问题,通常是先要对问题进行分析并建立数学模型,然后考虑数据的组织方式和算法,并用某一种程序设计语言编写程序,*后调试程序,使之运行后能产生预期的结果。这个过程称为程序设计(Programming)。具体要经过以下4个基本步骤:
(1)分析问题,确定数学模型或方法。要用计算机解决实际问题,首先要对待解决的问题进行详细分析,弄清问题的需求,包括需要输入什么数据,要得到什么结果,*后应输出什么。即弄清要计算机“做什么”。然后把实际问题简化,用数学语言来描述它,这称为建立数学模型。建立数学模型后,需选择计算方法,即选择用计算机求解该数学模型的近似方法。不同的数学模型,往往要进行一定的近似处理。对于非数值计算则要考虑数据结构等问题。
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