程式設計簡介.ppt

程式設計 解決問題:對問題進行分析，找出解決的方案 電腦優點 運算速度快：可解決需要大量運算的問題 記憶容量大：可記錄與解決問題相關的大量資料 正確性高：相同條件下，反覆執行，結果都是一樣的 可重複不停地作業：可以不間斷地運作 具備通訊能力：透過網路，可以隨時和遠方的電腦進行通訊 程式設計在各領域的應用P290 科學研究：太空探測、行星軌道計算 軍事發展：彈道計算、飛彈導航 醫學實驗：基因研究、遠距醫療 氣象預測：颱風預測、地震預測 商業用途：金融稅務、投資分析 影音休閒：電腦遊戲、電腦繪圖 生活應用：網路訂票、網路購物、資料搜尋 程式設計的步驟P308 分析問題--需求認識 找出演算法--設計規劃 繪製流程圖或列出演算法步驟 撰寫程式 測試程式 編寫文件 1 分析問題--需求認識 分析問題的階段包括了探討以電腦解決問題的可行性、找出輸入輸出的資料項目等 03243CA適用　13-* 324165 234165 432165 612345 543216 123456 stack 3 2 4 1 6 5 使用甚麼資料結構? 使用甚麼解題策略? 3 2 前 後 queue 貪進法 03243CA適用　13-* 324165 324165 234165 423165 142365 614235 561432 51 324165 432165 143265 614325 561432 52 翻煎餅使用”暴力法“解題策略? 需翻煎餅55=3125次 X 2 找出演算法--設計規劃 演算法(Algorithm)，就是解決問題的處理步驟 電腦解決一個問題，可能有許多種不同的方法。每一種方法都是一個演算法 此階段的工作，就是要想出一種較好的解決問題方法。指電腦執行此演算法的速度較快者 翻煎餅使用”暴力法“解題策略? 需翻煎餅55=3125次 使用”貪進法”需翻煎餅5次 3 繪製流程圖或列出演算法步驟 依所採用的演算法，繪製程式的流程圖(Flow Chart) 流程圖:將處理問題的步驟，或一連串工作程序，用標準化的圖形和線條表現出來 虛擬碼:用文字敘述的方式列出演算法步驟，表達程式設計的思考邏輯，或程式的流程。 4 撰寫程式 根據流程圖或演算法步驟撰寫程式。 5 測試程式 確認程式的輸出是否符合需求 程式撰寫後，必須反覆以多組輸入資料測試，以去除語法錯誤 (Syntax Error)和邏輯錯誤 (Logic Error)。 設計測試案例 準備測試資料 輸入測試資料 並執行程式 比較測試案例 的結果 6 編寫文件 在程式中加註解(Remark)，作為程式說明即可 大型的系統程式應該有詳細的說明文件，包括系統說明、操作手冊等，以利於操作使用與日後維護 演算法 機械性(重覆性)的計算程序(法則、計算方法) 有限的一群指令，依序執行後可完成某一特定的工作 用流程圖或虛擬指令(虛擬碼)表達 輸入(input)：可以有零或多的輸入資料 輸出(output)：至少會產生一個輸出 明確性(definiteness)：每個指令必須是簡潔明確不含糊的 有限性(finiteness)：在有限步驟後必須結束，不能產生無窮迴路 有效性(effectiveness)：可僅藉由紙、筆計算，即可求出答案 演算法之五個特徵 結構化程式設計 三種基本控制結構：循序、選擇、重覆 每種結構都是單入口/單出口 少用GOTO敘述 模組化程式設計 程式分為許多單元(模組)，每個單元(模組)完成某個定義明確的工作 採用由上而下的設計 先定義最高階的模組，再往下定義低層的模組 核心精神 「由上而下設計」 與「模組化設計」 。在C/C++稱為「函式」 (function) 每個模組會個別完成特定的功能，主程式組合每個模組，完成最後要求的功能 程序導向設計缺點 要求的功能變動時，可能許多模組內的資料與演算法都需要同步變動 結構化程式設計 流程控制結構-1 循序結構 逐步的撰寫敘述 由上而下，依序逐一執行 流程控制結構-2 選擇結構 依某些條件做邏輯判斷 if if...else switch...case... 流程控制結構-3 重複結構 依某些條件決定是否重複執行某些敘述 for while do...while *