第一章：计算机程序设计与算法实现
计算思维能力培养
C语言：是面向过程的
C++：面向对象，也可以实现面向过程
JAVA：跨平台分布式语言
VB:交互逻辑思维
Python：主要是面向对象进行问题求解的编程语言；其语法简洁清晰，类库丰富强大，更是能轻松结合其他语言：尤其是：C语言，C++语言；
程序设计过程
计算机解决问题的过程就是将其转化为计算机思维化的过程；
程序设计算法结构与组成
计算机程序组织结构：
程序 = 数据结构+程序算法
- 数据结构：是对程序操作对象的数据类型及数据组织形式的描述与定义；
在程序中：是对内存变量及存储数据计算范围的定义和约定；
- 程序算法：
是对程序操作过程，即操作步骤的算法描述的指令集合；
在程序中，是对操作对象和程序流程的逻辑控制，是实际问题求解的实现过程；
但是，对当下来说：
程序=数据结构+数据结构+设计方法+编程语言+编程工具
对于常量：用全部大写表示----提高代码可读性；
例1实现计算圆柱体计算体积
代码实现：
Visual C++ 集成工具
文件管理和文件名命名规则
创建text 然后保存成 .c文件；
运行，调试工具:从快捷键按钮出发；
输出中的数值型数据 占位符，在后面有的是加 &，有的不加 &；
计算机程序算法表示
加法法则
- 事件互不相容时的加法法则
定理1 设事件A与B互不相容
则：P（A+B）=P(A)+P(B)
- 一般情况下的加法公式
P（A+B）=P(A)+P(B)-P(AB)
程序流程图的描述
程序起止/结束框：椭圆
条件判断框：菱形
输入/输出框:圆形
注释框：
程序流程线：箭头–数据流
程序流程图：表示三种基本控制结构；
程序流程图局限性：
N-S图
N-S图描述方式：
都是三种基本控制结构相互嵌套实现；
程序设计语言描述
- 机器语言
就是真实机器读取的语言：例如已知某计算机系统的取数操作码 1000，除法操作码为1010，减法操作码：1001；传送操作码：0100；另外也知道变量m,n,z中的三个数分别存放在11110110,10101101,01010110；
计算表达式 m/n-z的值
则编程如下：
1000 11110110 #取出放在该号内存单元的值
1010 10101101 将上条指令取出值除以放在该号内存的值
1001 01010110 将除法结果值减去放在01010110内存单元的值
0100 10010000 将上条指令操作最后结果值存到10010000内存单元
由此来看：用这样来写的化，的确是反人类的操作；
- 汇编语言
同样计算上述表达式的值
程序写成：
LDA m
DIV n
SUB z
mov Y
这样从逻辑操作和理解上就接近自然语言了，但是计算机系统CPU不能够直接识别出来。必须事先存放在存储器中的“”翻译程序“”即编译过程；翻译成机器语言，计算机系统能够识别和执行；
编译：即一般被称为汇编程序，可将程序的符号源代码翻译成机器语言描述的目标程序，生成目标程序，计算机才能运行，输出结果。
但这仍然也是反人类的，可能单片机会用得上一点，但是郭天祥大牛早已说过：就是用C语言就油完美又好，根本不用去理那个狗屎汇编程序指令代码集；
只有底层设计，底层架构才会设计这些东西，但同时也是最无聊最绕人的；
高级语言（这才是实打实的）
例子：实现分段函数
注意缩进，注意对应；
高级语言的编译过程：
图片
作业1:
使用流程图和N-S图描述自然语言描述的程序算法：从键盘输入数值数据，若是正数则累加求和，若是负数则重新输入，若输入空格则结束程序执行；
代码实现：
// 从键盘输入数值数据，若是正数则累加求和，
// 若是负数则重新输入，若输入0则结束程序执行；
#include "stdio.h" //库函数 说明 输入输出函数
int getnum(); //分解任务1，获得正数函数
void main(){
int i =0;
int sum = 0;
int a = 0;
int flag =1;
// 循环控制
while(flag){
a = getnum();
if (a ==0){
flag = 0;
}
sum = sum +a;
}
printf("sum is %d \n",sum);
}
// 获得正数
int getnum(){
int n;
while(1){
printf("请输入一个正数：");
scanf("%d",&n);
if(n < 0){
printf("输入错误，请重新输入: \n");
continue;
}
else
return n;
}
}
程序算法案列实现
程序设计实现的首先关键是：通过算法分析和设计（搜索大脑或者网络看看有没有相关代码实现，在上面进行修改），然后选择自己编程语言对应的语法来实现。
例子：求1+2+3+…+100
写程序流程图或者N-S图；
千万千万绝对绝对要记住：程序算法实现：是绝绝绝对对对不是唯一的，而是N种；
作业：
1+1/2+1/3+…+1/n = (n=100)
1-1/2+1/3-1/4+…1/n = (n=100 )
代码实现：
#include "stdio.h"
#include<math.h> // 包含数学函数
void main(){
int i;
double a = 0.0;
double sum=0.0;
for(i=1;i<101;i++){
a = 1.0/i * pow(-1,i+1); //这里必须是 1.0，要不然会有数据丢失
sum =sum + a;
}
printf("the sum is %f \n",sum);
}
