第7章程序设计基础

大学计算机基础（第2版）第7章程序设计基础7.1程序、程序设计与程序设计语言7.2程序设计的基本方法7.3程序设计的基本结构7.4面向对象的程序设计简介内容7.1.1程序7.1.2程序设计7.1.3程序设计语言7.1程序、程序设计与程序设计语言程序是计算机解决某个（或某些）问题，依照计算机能识别的语言编写的语句序列。7.1.1程序程序设计是用计算机语言来实现所求解问题算法的过程。程序设计是用一种计算机语言（程序设计语言）对求解的问题确定解题方式、设计程序流程图、使问题内容或解题计划变为计算机能够接受的指令或语句序列的过程，通常也称程序编制。它是创建计算机程序的技巧和科学。7.1.2程序设计程序设计语言是人与计算机交流的工具，是用来编写计算机程序的工具。按照程序设计语言发展的过程，可以分为机器语言、汇编语言和高级语言3种。高级语言可以分为3类。⑴面向过程的语言⑵面向问题的语言⑶面向对象的语言7.1.3程序设计语言7.2.1面向计算机的程序设计7.2.2面向过程的程序设计7.2.3面向对象的程序设计7.2.4三种程序设计方法的比较7.2程序设计的基本方法人类最早的编程语言是机器语言，就是计算机能直接识别和执行的二进制指令编写的二进制语言。用机器语言编写程序工作量极大，所编写的程序又难读、难记、难修改，只有非常专业的计算机编程人员（软件工程师）才能编写程序。这一时期的程序设计属于面向计算机的程序设计，软件开发的难度大，周期长，开发出来的软件功能简单，界面也不友好，计算机的应用仅限于科学计算。7.2.1面向计算机的程序设计20世纪50年代后期，更接近人类思维习惯的高级语言诞生了，先是FORTRAN，随后COBOL、PASCAL、BASIC等相继诞生。在面向过程的程序设计中，由于数据和操作的分离，使程序的重用性差，维护代价高，不便于程序的更新换代。为了克服这一缺点，人们提出了面向对象的程序设计方法。7.2.2面向过程的程序设计面向对象的程序设计（Object-OrientedProgramming，OOP）思想是：注重对象，抽象成类。⒈对象对象是系统中描述客观事物的实体，是由描述事物属性结构的数据和定义在数据上的一组操作组成的实体。7.2.3面向对象的程序设计⒉类类是一组对象的抽象，是具有相同的属性结构和操作的一组对象的集合。⒊封装封装是OOP的一个重要特性，它是指对象在把数据与操作作为一个整体时，其数据的表示方式及对数据的操作细节是尽可能地被隐藏的。7.2.3面向对象的程序设计⒋继承继承是OOP的又一个重要特性，它是指特殊类的对象拥有其一般类的全部属性结构的操作行为。⒌多态性多态性也是OOP的又一个重要特性，它是指在一般类中定义的属性或行为，被特殊类继承之后，可以具有不同的数据类型或不同的行为。7.2.3面向对象的程序设计7.2.4三种程序设计方法的比较7.3.1顺序结构7.3.2选择结构7.3.3循环结构7.3程序设计的基本结构顺序结构的程序其语句的执行顺序是自上而下顺序执行。例如某程序由3条语句组成，书写顺序为：语句1语句2语句3则该程序的执行顺序是先执行语句1，然后执行语句2，最后执行语句3。7.3.1顺序结构【例7.2】输入任意两个数，计算它们的和、差、积、商。用QBASIC编制计算程序。程序如下：INPUT“X,Y=”;X,Y‘键盘输入语句，程序运行时输入数据HE=X+YCHA=X-YJI=X*YSH=X/YPRINT“HE=”;HE,“CHA=”;CHA,“JI=”;JI,“SH=”;SHEND运行结果：X,Y=15,3HE=18CHA=12JI=45SH=57.3.1顺序结构【例7.3】已知某圆的半径为6，计算该圆的周长和面积。用QBASIC编制计算程序。程序如下：CONSTPI=3.14159‘定义常数π值为3.14159LETR=6C=2*PI*RS=PI*R*RPRINT“R=”;R,“C=”;C,“S=”;SEND运行结果：R=6C=37.69908S=113.097247.3.1顺序结构选择结构中的语句是否执行是由某个条件来控制的，这种结构有3种形式。7.3.2选择结构⒈单分支选择结构单分支选择结构是按照某个条件是否成立来决定某条语句是否执行。其流程图如图7.3所示。【例7.4】输入一个正整数，若该数为奇数，打印“*”；若为偶数，则打印“**”。用QBASIC编写程序。程序如下：INPUT“X”;XIFXMOD2=0THEN‘利用求余运算，来判断X是奇数还是偶数PRINT“**”‘能被2整除，则是偶数，打印出2个*号ENDIFIFXMOD20THENPRINT“*”ENDIF⒈单分支选择结构双分支选择结构是按照某个条件是否成立，从两条语句中选取一条语句来执行。其流程图如图7.4所示。⒉双分支选择结构【例7.5】输入3个数，用QBASIC编写程序，求出其中的最大数和最小数。程序如下：INPUT“X,Y,Z”;X,Y,ZIFXYTHENMAX=X:MIN=YELSEMAX=Y:MIN=XENDIFIFZMAXTHENMAX=ZENDIFIFZMINTHENMIN=ZENDIFPRINTMAX,MINEND⒉双分支选择结构多分支选择结构是用n个条件控制n+1条语句。哪个条件成立，就去执行相应的语句。所有条件均不成立，则执行第n+1条语句。其流程图如图7.5所示。⒊多分支选择结构【例7.6】某学校要开教工运动会，按照年龄对运动员进行分组，28岁以下为A组，28～35岁为B组，35～45岁为C组，45～55岁为D组，55岁以上为E组。用QBASIC编程，输入某教工年龄，对其进行分组。程序如下：INPUT“age=”;ageSELECTCASEageCASEIS28PRINT“A组”CASE28TO35PRINT“B组”CASE35TO45PRINT“C组”CASE45TO55PRINT“D组”CASEIS55PRINT“E组”ENDSELECTEND⒊多分支选择结构循环结构是由某个条件（称为循环控制条件）来控制某个语句或多个语句（称为循环体）是否反复执行。循环结构也有3种形式：当型循环结构、直到型循环结构和次数型循环结构。⒈当型循环结构当型循环结构是先判断控制循环的条件，若条件成立，则执行循环体。返回再判断控制循环的条件，反复上述操作，直至控制循环的条件不成立，退出循环，执行后续语句。其流程图如图7.6所示。7.3.3循环结构7.3.3循环结构⒈当型循环结构【例7.7】求S=12+22+32+……+n2（设n为100），用QBASIC编其计算程序。S=0:N=0WHILEN100N=N+1S=S+N*NWENDPRINT“S=”;SEND⒉直到型循环结构直到型循环结构是执行语句（循环体），然后判断控制循环的条件，若条件成立，则继续上述操作（循环），直到条件不成立时为止，退出循环。其流程图如下。【例7.8】在100～999之间找出所有“水仙花”数。所谓“水仙花”数，就是指一个3位数，其值等于各位数值的立方和，如371=33+73+13。用QBASIC编其计算程序。程序如下：N=100DOWHILEN1000I=N/100‘求出百位数J=(N-I*100)/10‘求出十位数K=N-I*100-J*10‘求出个位数S=I*I*I+J*J*J+K*K*KIFN=STHENPRINTN;““;ENDIFN=N+1LOOPENDDOEND⒉直到型循环结构⒊次数型循环结构次数型循环结构是反复执行某语句（循环体）指定的次数。其流程图如图7.8所示。【例7.9】输入任意10个数，统计其中正数、负数和零的个数。用QBASIC编其计算程序。程序如下：X=0:Y=0:Z=0‘设统计正、负、零个数的变量初值为0FORI=1TO10‘控制循环次数为10次INPUT“A=”;A‘循环中嵌套选择IFA0THENX=X+1ELSEIFA0THENY=Y+1ELSEZ=Z+1ENDIFNEXTPRINT“X=”;X,“Y=”;Y,“Z=”;ZEND⒊次数型循环结构【例7.10】求S=1！+2！+3！+……+10！。用QBASIC编其计算程序。程序如下：S=0FORI=1TO10‘循环的嵌套，外循环计算累加T=1FORJ=1TOI‘内循环计算阶乘T=T*JNEXTS=S+TNEXTPRINT“S=”;SEND⒊次数型循环结构【例7.11】求出3～100之间的所有素数。用QBASIC编其计算程序。程序如下：FORI=3TO100STEP2‘只要检测奇数即可X=0‘I不为素数时的标志FORJ=2TOI-1‘循环嵌套IFIMODJ=0THEN‘判断I是否为素数X=1‘是素数，则设X=1为标志EXITFOR‘退出内循环ENDIFNEXTJIFX1THEN‘X1,说明I为素数PRINTI;““‘打印出素数ENDIFNEXTIEND⒊次数型循环结构7.4.1VisualBasic概述7.4.2VB的集成开发环境7.4.3面向对象程序设计7.4.4创建一个VB应用程序7.4面向对象的程序设计简介VisualBasic（简称VB）是Microsoft公司成功开发的面向对象的程序设计语言新产品。VisualBasic6.0具有以下特点：⑴VB易学易用，功能强大。⑵Microsoft公司非常重视VB程序设计语言的开发，在其中引用了最新的程序设计思想，并不断把最新的技术运用到VB中。⑶使用嵌入式VB语言VBforApplication（VBA）能对流行软件（如MicrosoftOffice、AutoDesk、AutoCAD、CorelDRAW等）进行二次开发。7.4.1VisualBasic概述⒈启动VB6.0和“新建工程”对话框通常采用二种方法：一是使用“开始”/“程序”/“MicrosoftVisualBasic6.0”；二是双击桌面上vb6.exe的快捷方式。⒉VB的主窗口主窗口也称设计窗口。它由标题栏、菜单栏、“标准”工具栏、窗体设计器、工程资源管理器窗口、属性窗口、布局窗口、工具箱等组成。7.4.2VB的集成开发环境(1)标题栏(2)菜单栏(3)“标准”工具栏⑷窗体设计器⑸工程资源管理器窗口⑹属性窗口⑺工具箱窗口⑻窗体布局窗口⑼代码窗口⑽立即窗口7.4.2VB的集成开发环境⒈对象（Object）在VB程序中，对象是指VB可以访问的实体。如窗体、命令按钮、标签、文件、变量等等。⒉属性（Property）在VB6.0中，建立了对象后，可以通过两种方法设置对象属性。⑴在程序设计状态，通过属性窗口对该对象的属性进行修改或设置。⑵在程序运行状态，通过程序中的语句动态地更改对象的属性。语句的一般格式如下：对象名．属性名称＝新设置属性值7.4.3面向对象程序设计⒊方法(Method)方法指的是对象所具有的动作和行为。方法只能在代码中使用，用下面的格式调用：对象名．方法名[参数]⒋事件(Event)在VB中，事件就是VB预先设置好的能够被对象识别的动作。如Click（单击）、DblClick（双击）、Load（装入）、MouseDown（鼠标按钮按下）、KeyPress（键盘按键）等等。响应某个事件所需运行的程序代码称为事件过程（EventProcedure）。7.4.3面向对象程序设计当VB执行完某一事件过程后，程序会进入等待状态，直到下一个事件发生为止。简单地说，VB程序的执行步骤为：①等待事件的发生。②事件发生时，执行其对应的事件过程。③重复步骤①。如此周而复始地执行，直到程序结束。7.4.3面向对象程序设计编制VB应用程序需要经过3个基本步骤：界面设计（包括界面特性设置）、过程设计和调试运行。⒈界面设计⑴添加控件。⑵设置属性⒉过程设计⒊调试运行7.4.4创建一个VB应用程序⒋保存和编译工程⑴保存工程保存工程一般采用单击工具栏中的“保存工程”按钮。如果是第一次保存工程，系统会自动打开“文件另存为”对话框，请你保存。⑵编译工程在“文件”菜单中选择“生成工程1.exe”，在随之打开的“生成工程”对话框中选择程序所保存的文件夹和文件名，然