计算机教程编程基础.ppt
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1、中山大学计算机科学系,第4章,程序设计基础,中山大学计算机科学系,第四章 程序设计基础,程序设计语言算法与流程图程序设计方法简介JavaScript 语言及其运行环境JavaScript 编程基础JavaScript流程控制调试JavaScript程序JavaScript 函数,中山大学计算机科学系,4.1 程序设计语言,程序是用计算机语言描述的解决某一问题的步骤,由符合一定词法、语法和语义规则的符号序列组成。程序设计语言是用于编写计算机程序的语言,包括一组符号定义和相应规则。4.1.1 语言分类(1)机器语言是二进制代码语言,能被计算机硬件直接识别并执行。如计算2+3:00100011 00
2、000010-将2送累加器A;前8位是操作码,后8位是操作数 00000011 00000011-将3与累加器A相加,结果放累加器A 00000010-将累加器A中的数(即5)从总线输出,中山大学计算机科学系,4.1.1 语言分类,(2)汇编语言是用助记符代替操作码、用地址符代替操作数的一种面向机器的低级语言。例如:MOV A,2H-将2送累加器A ADD A,3H-将3与累加器A相加,结果放累加器 OUTL BUS,A-将累加器A中的数(即5)从总线输出汇编概念:汇编语言程序必须使用汇编程序把它翻译成机器语言后,才能被机器理解、执行。,中山大学计算机科学系,4.1.1 语言分类,(3)高级语
3、言的表达方法接近于人的自然语言和数学表达式,不依赖于机器的特定属性。例如:Print 2+3 翻译方式:编译方式:使用编译程序解释方式:使用解释程序,中山大学计算机科学系,4.1.2 词法、语法和语义规则,(1)词法:组成合法语句的基本单元称为单词,构成合法单词的规则称为词法。如语句“x1=2”中的x1、=、2是合法单词,而 1x 不是合法变量名。(2)语法:具有特定含义的符号串称为语句,构成合法语句的规则称为语法。例如:语句“x=*2”符合词法,但不符合语法规则。(3)语义:合法语句的实际含义称为该语句的语义。对语义的理解是否准确,直接影响程序的正确性和可靠性。例如:在JavaScript中
4、,“x=2”表示判断变量x与数值2是否相等,而“x=2”却表示将2赋值给x。,中山大学计算机科学系,4.2 算法与流程图,算法是计算机解决问题的方法和步骤,可以使用自然语言、流程图、程序设计语言等描述工具来描述。4.2.1 流程图流程图是用一些几何框图、流程线和文字说明表示各种类型的操作。基本图形和含义,中山大学计算机科学系,4.2.2 对算法的初步认识,例4.1 将两个变量X和Y的值互换。设X=5,Y=10用自然语言描述:S1:将Y值存入中间变量Z:YZ S2:将X值存入变量Y中:XY S3:将中间变量Z的值存入X中:ZX用流程图描述,中山大学计算机科学系,4.2.2 对算法的初步认识,例4
5、.2 求1+2+3+4+100用自然语言描述:S1:设累加和变量S,且0S;计数变量i,且0iS2:计算和S+iS,并把计数变量增值i+1i。S3:判断:当i100时,返回第2步S2,再次求和;当i100时,顺序执行下一步S4。S4:输出结果,S为所求之和。用流程图描述,中山大学计算机科学系,4.2.3 算法评价标准,正确性:保证运行结果正确可读性:良好的可读性有助于保证算法的正确性。科学、规范的程序设计方法(如结构化方法和面向对象方法)可提高算法的可读性。通用性:一个好算法要尽可能通用,可适用于同类问题的求解。高效率:效率包括时间和空间两个方面,一个好的算法应执行速度快、占用内存少。可读性要
6、优先于效率,高效率处于次要地位。,中山大学计算机科学系,4.3 程序设计方法简介,程序设计(Programming)是设计、编制和调试程序的方法和过程,一般包括问题分析、算法设计、程序编写、程序调试、资料整理等步骤。程序设计的常用方法有结构化程序设计(Structured Programming,SP方法)和面向对象程序设计(Object-Oriented Programming,OOP方法),前者注重事物的表现行为,后者注重事物的结构。,中山大学计算机科学系,4.3.1 结构化程序设计,结构化程序设计方法 是指按照模块化、层次化的方法来设计程序。其核心思想包括以下三点:(1)程序模块化:是指
7、把一个大程序分解成若干个小程序(即模块)。(2)语句结构化:是指每个模块用顺序、选择和循环三种流程结构来实现,如图4.6所示。,中山大学计算机科学系,4.3.1 结构化程序设计,(3)自顶向下、逐步求精的设计过程:一方面是指将一个复杂问题的求解过程分解和细化成由若干个模块组成的层次结构;另一方面是指将每个模块的功能逐步分解、细化为一系列的处理步骤,直至分解为三种基本控制结构的组合。例4.3 某班80名学生,求该班成绩的不及格率。首先将任务“求不及格率”分解成2个子模块“输入成绩”和“统计不及格人数”,如图:,中山大学计算机科学系,4.3.1 结构化程序设计,然后使用流程图分别描述这些模块的实现
8、算法,如图4.7中的子图B、C、D所示最后使用某种程序设计语言加以实现,中山大学计算机科学系,4.3.2 面向对象程序设计,面向对象程序设计是以对象为基本结构单元的程序设计,有以下基本概念:对象:由一组属性和方法构成。消息:请求对象执行某一操作或返回某个状态封装:对象将数据及相关操作封装在一起成为一个相对独立的实体。类:类是具有相同属性和方法的一组对象的抽象描述。对象也称为类的实例。面向对象方法支持较高的可读性、可维护性和可修改性,以及软件重用。面向对象语言(如C+)、基于对象的语言(如JavaScript),中山大学计算机科学系,4.4JavaScript 语言及其环境,4.4.1 Java
9、Script 简介JavaScript是一种解释型的、基于对象的脚本语言。适用于创建短小的应用程序。JavaScript最初由Netscape(网景)公司于1995年设计并实现。1997年,JavaScript被制定为Web脚本语言的标准,该标准编号是ECMA 262。JScript是Microsoft公司对ECMA 262语言规范的一种实现。本书将JScript等同于JavaScript。,中山大学计算机科学系,4.4JavaScript 语言及其环境,脚本是用脚本语言编写的程序,通常解释执行。JavaScript脚本只能在某个解释器(或称“宿主”)上运行。依赖于宿主特性,JavaScrip
10、t脚本具有不同的用途,如:动态网页编程:将JavaScript脚本嵌入网页中,由Web浏览器解释执行。Web服务器编程:将JavaScript脚本嵌入ASP页面中,由服务器端的ASP服务程序解释执行。自动管理Windows系统:将JavaScript脚本保存为独立的脚本文件,由Windows脚本宿主解释执行,实现对Windows系统的自动管理。,中山大学计算机科学系,4.4.2 Windows 脚本宿主,一、WSH 简介Windows脚本宿主是Windows脚本的运行环境,内嵌在微软的Windows操作系统中。其中,Windows XP已内置WSH 5.6版。脚本引擎是某种脚本语言的解释程序。
11、安装WSH时已自动安装JavaScript和VBScrip这两种脚本引擎WSH可以执行以文本文件格式独立存在的Windows脚本,如.js、.vbs、.wsf、.wsh,中山大学计算机科学系,4.4.2 Windows 脚本宿主,二、编写第一个JavaScript脚本程序例4.4 使用记事本编写一个JavaScript脚本程序,显示文字“Hello World!”。操作步骤如下:启动Windows记事本;输入以下代码:WScript.Echo(Hello World!);将这段代码保存在文件S0404.js中。,中山大学计算机科学系,4.4.2 Windows 脚本宿主,三、脚本的执行方式(1
12、)显式启动WSH执行脚本WSH有两种形式,即窗口式WSH(WScript)和命令式WSH(CScript),分别对应可执行文件WScript.exe和CScript.exe。如:wscript E:ScriptsS0404.js或 cscript E:ScriptsS0404.jsWScript和CScript对脚本的执行效果基本相同,唯一区别在于输出形式不同,中山大学计算机科学系,4.4.2 Windows 脚本宿主,三、脚本的执行方式(2)隐式启动WSH执行脚本Windows脚本文件也可以像普通可执行文件那样直接执行:通过“我的电脑”打开脚本文件所在的文件夹,然后双击它。通过Windows
13、“开始”菜单的“运行”命令,键入脚本文件的完整路径名。在命令提示符中键入脚本文件的完整路径名。,中山大学计算机科学系,4.4.3 使用 Windows 脚本帮助,微软在发布WSH 5.6时,也为脚本开发者提供了一个名为“Microsoft Windows 脚本技术”的说明文档(CHM 格式)。它提供了对JScript、VBScript、脚本运行时库和Windows脚本宿言等技术的详细描述。还可以到微软的脚本中心站点()获取大量的脚本应用技术及实例。,中山大学计算机科学系,4.5 JavaScript 编程基础,本节介绍最基本的编程概念,即常量、变量、运算符、表达式及其类型。4.5.1 数据类型
14、与常量(一)数值型(1)整数十进制:使用09的数字序列表示。例如:25,+234,-998,085。八进制:使用07的数字序列表示,并且首位必须是0。例如:0235,-065。十六进制:使用09、A、B、C、D、E、F(或a、b、c、d、e、f)的数码序列表示,并且前两位必须是0X或0 x。例如:0 x235,-0XA8,0XEF。,中山大学计算机科学系,4.5.1 数据类型与常量,(2)浮点数浮点数是可以有小数部分的数值。浮点数常量只能采用十进制,表示形式有两种:普通形式。由整数部分、小数点和小数部分组成,如:3.2、12.0、12.、.5、-1.8。指数形式。如5.34e5(表示5.341
15、05)、312E-4(表示31210-4)。其中,e(或E)后面的指数是-324308之间的整数。如23e4321和等都是不合法的。另外,JavaScript用一个特殊的数值常量NaN(Not a Number的缩写,即“非数字”)表示无意义的数学运算结果。,中山大学计算机科学系,4.5.1 数据类型与常量,(二)字符串型字符串用于表示文本数据,由0个或多个字符组成的序列组成。在表示字符串常量时,必须为字符串首尾添加成对的双引号“”或单引号“”,如:Hello word!世界,您好!a 或 aHi!I said.转义字符是指以反斜杠“”开头,后跟一个或多个字符。例4.5,中山大学计算机科学系,
16、4.5.1 数据类型与常量,(三)布尔型布尔型(Boolean)就是逻辑型,只有两个值:逻辑“真”和逻辑“假”,分别对应于布尔常量true和false。(四)其他类型的常量null是空值常量,表示空的或不存在的对象引用。undefined是未定义值常量,表示变量还没有赋值。,中山大学计算机科学系,4.5.2 变量,变量是程序中一个已命名的存储单元。它有两个基本特征,即变量名(标识变量的名称)和变量值(变量存储的数据)。另外,变量的值可以通过赋值发生变化;不过,在为变量赋予新值之前,变量一直保持它原先所存储的数据。,中山大学计算机科学系,4.5.2 变量,(一)变量命名变量名由以字母或下划线开头
17、的字母AZ或az、数字09和下划线(_)构成的字符序列组成。如:page1、_hg、X1_1不能使用JavaScript保留字,如var。JavaScript变量名是区分大小写的。如n与N为了提高程序的可读性,要选择易于记忆、有意义的变量名。如age也可以使用中文字符命名JavaScript变量,中山大学计算机科学系,4.5.2 变量,(二)变量声明使用关键字 var 声明变量,格式如下:var variablename;也可以同时声明多个变量名,如:var name,age,weight;(三)为变量赋值方法一:声明变量的同时也给出初始值。如:var name=张三;方法二:使用赋值语句为变
18、量赋值。如:age=20;,中山大学计算机科学系,4.5.2 变量,(四)读取变量的值若要取一个变量的值,则可以把该变量名放在一个常量可以出现的位置。例4.6 了解变量的基本用法和含义,以及注释。var name;/声明变量 namename=张三;/把字符串“张三”存储到变量 name 中age=20;/变量 age 被隐式声明,并赋值整数 20/*以上语句声明两个变量name、age,并赋值;以下语句取出这两个变量的值、并使用WScript.Echo方法输出。*/WScript.Echo(name);/取出变量name的值,并输出WScript.Echo(今年);/输出字符串“今年”WSc
19、ript.Echo(age);/读取变量age的值,并输出WScript.Echo(岁);/输出字符串“岁”,中山大学计算机科学系,4.5.2 变量,(五)变量类型在JavaScript中,变量类型是指变量值所属的数据类型。由于JavaScript是一种弱类型的编程语言,允许把任何类型的数据赋值给变量,因此JavaScript变量的类型是动态的,只有在程序运行时才能动态确定。例4.7 编写以下JavaScript程序并使用CScript执行,以了解变量类型的动态性。var x=20;WScript.Echo(typeof(x);x=您好;WScript.Echo(typeof(x);x=tru
20、e;WScript.Echo(typeof(x);,中山大学计算机科学系,4.5.2 变量,(六)简述变量的作用域变量的作用域是指变量起作用的范围,在该范围内可引用该变量。在引入函数概念之前,本章大多数示例使用的都是全局变量,其作用范围是同一个脚本文件,也就是说,只要定义了一个变量,那么在同一个脚本文件中的后续脚本就可以使用它。,中山大学计算机科学系,4.5.3 运算符与表达式,4.5.3.1 基本概念运算符是指定计算操作的符号(如+、-、*、等)。其中,把被计算的值称为操作数。依赖操作数的个数,可将运算符分为单目运算符、双目运算符和三目运算符。表达式是运算符和操作数组合而成的式子,如123、
21、x、x+100表达式具有值,这个值是对操作数实施运算符所确定的计算后产生的结果值。例如,如果有定义“var x=123;”,那么123、x、x+100的值分别是数值123、123、223。,中山大学计算机科学系,4.5.3 运算符与表达式,4.5.3.2 运算符的优先级在计算复杂表达式时,先要计算子表达式的值,而计算这些子表达式的顺序依赖于运算符的优先级(优先级越高越先计算)。例尽量使用简单的表达式,中山大学计算机科学系,4.5.3 运算符与表达式,4.5.3.3 运算符的结合性当表达式中连续出现的几个运算符优先级相同时,其运算顺序由结合性决定,分为:左结合:是指左边的运算符优先计算,如 10
22、-2-5右结合:是指右边的运算符优先计算,如 x=y=100,中山大学计算机科学系,4.5.3 运算符与表达式,4.5.3.4 表达式中的类型转换JavaScript会根据运算符的特性和操作数的类型进行隐式类型转换。例4.8 求100+300、100+300、100+300和100+300。例4.9 求100-300、100-300、100-300和100-300。例4.10 求true+100、true+100、true+false、true-false。例4.11 求表达式 a 100 的值。控制方法对于+运算符:如果有一个操作数为字符串,则为字符串连接运算;如果两个操作数都不是字符串,则
23、是算术加运算。对于其他运算符,自动把操作数转换为相应类型使用函数parseInt()和parseFloat()显式转换,中山大学计算机科学系,4.5.4 JavaScript运算符,4.5.4.1 算术运算符JavaScript算术运算符的操作数和计算结果都是数值型,包括+、-、*、/、%、+x、x+、-x、x-例 10%3/等于 1/若有 var x=100,y;y=+x;y=x+;y=-x;y=x-;例4.12 买东西付了$105,税率为0.05,那么标价是多少?一共又付了多少税钱?,中山大学计算机科学系,4.5.4 JavaScript运算符,4.5.4.2 关系运算符关系运算符(又称比
24、较运算符)对操作数进行比较,返回一个布尔值。包括、=、=、!=、=、!=比较运算符的操作数一般为数值型数据,但也可以是其他类型的数据:如果两个操作数都是字符串,则进行字符串比较运算(比较字符的Unicode码值)。例如:a=a、ab=ab、aXYZ、xXYZ如果至少有一个操作数不是字符串,就先将非数值型操作数转换为数值,然后进行数值比较运算。例如:210、1true、truefalse、2=0X2、1=true、true=true,中山大学计算机科学系,4.5.4 JavaScript运算符,4.5.4.3 逻辑运算符逻辑运算符的操作数和计算结果都是布尔值,包括&、|、!例如,若有变量x,则判
25、断“x是属于10,99之间的数值”的表达式写成:x=10&x100|(x0),中山大学计算机科学系,4.5.4 JavaScript运算符,4.5.4.4 位操作运算符位操作运算符用于对整数的二进制位进行操作,计算结果仍为整数,包括,中山大学计算机科学系,4.5.4 JavaScript运算符,4.5.4.5 赋值运算符最基本的赋值运算符是等于号(=),用于对变量进行赋值。另外,一些运算符也可以和等于号(=)联合使用,构成组合赋值运算符,如=、+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、=、=、=,中山大学计算机科学系,4.5.4 JavaScript运算符,4.5.4.6 条件运算符条件运算符
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