《程序設計初步》課件BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS程序設計概述編程基礎函數與模塊化編程數據結構面向對象編程基礎實踐項目：簡單計算器BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01程序設計概述0102什么是程序設計它涉及分析問題、設計算法、編寫代碼、測試和維護等步驟。程序設計是編寫計算機程序的過程，旨在解決特定問題或實現特定功能。用于組織和存儲數據的數據元素之間的關系。數據結構算法程序流程控制解決問題或實現功能的步驟或過程。如順序、選擇和循環等控制結構，用于指導程序的執行。030201程序設計的基本概念

程序設計語言的發展歷程低級語言如機器語言和匯編語言，直接與計算機硬件交互。高級語言如C、Java和Python，更易于編寫和理解，但需要編譯器或解釋器轉換為機器語言。面向對象編程（OOP）將數據和操作封裝在對象中，支持繼承和多態等特性。BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02編程基礎包括byte、short、int、long等，用于存儲整數數據。整數類型包括float、double等，用于存儲小數數據。浮點類型用于存儲單個字符。字符類型只有true和false兩個值，用于表示邏輯關系。布爾類型數據類型用于存儲數據，可以在程序運行過程中改變其值。用于存儲固定值，一旦定義后其值不能被修改。變量與常量常量變量算術運算符包括加、減、乘、除等。關系運算符用于比較兩個值的大小關系，返回true或false。邏輯運算符包括與、或、非等，用于組合條件判斷。賦值運算符用于給變量賦值。運算符與表達式按照代碼的順序執行，是最基本的程序結構。順序結構通過條件判斷來決定程序的執行流程，包括if語句和switch語句。選擇結構重復執行某段代碼，直到滿足特定條件為止，包括while循環和for循環。循環結構控制結構（順序、選擇、循環）BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03函數與模塊化編程總結詞理解函數的基本概念，掌握函數的定義和調用方法。詳細描述函數是編程中的基本模塊，用于實現特定的功能。在定義函數時，需要指定函數名、輸入參數和返回值。函數的使用包括調用函數和傳遞參數。函數的定義與使用總結詞了解模塊化編程的思想，掌握將程序分解為獨立模塊的方法。詳細描述模塊化編程是一種將程序分解為獨立模塊的方法，每個模塊負責特定的功能。通過模塊化編程，可以提高代碼的可讀性、可維護性和可重用性。實踐上，需要將程序劃分為合理的模塊，并明確模塊間的接口。模塊化編程的概念與實踐理解參數傳遞的方式和函數返回值的含義，掌握參數傳遞和返回值的使用方法。總結詞參數傳遞是函數調用過程中，將實際參數傳遞給函數的過程。根據參數傳遞的方式不同，可以分為按值傳遞和按引用傳遞。函數返回值是指函數執行完畢后，返回給調用者的結果。在定義函數時，需要指定返回值的類型，并在函數體中實現返回值的計算。詳細描述參數傳遞與函數返回值BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04數據結構總結詞基本數據結構詳細描述數組和列表是程序設計中最基本的數據結構，它們可以存儲一組有序的數據元素。數組的大小在聲明時確定，且在程序運行期間不能改變。列表則可以在運行時動態地添加或刪除元素。數組與列表先進后出、先進先總結詞棧是一種特殊的數據結構，遵循后進先出（LIFO）的原則。隊列則遵循先進先出（FIFO）的原則。棧用于保存按照后進先出的順序訪問的數據元素，而隊列則用于保存按照先進先出的順序訪問的數據元素。詳細描述棧與隊列鏈表與樹總結詞節點與分支詳細描述鏈表由一系列節點組成，每個節點包含數據和指向下一個節點的指針。樹則是一種層次結構，由節點和分支組成，其中每個節點可以有多個子節點，但只能有一個父節點。哈希表與集合快速查找與無重復元素總結詞哈希表是一種通過哈希函數將鍵映射到桶中的數據結構，用于快速查找和插入數據。集合是一種無重復元素的數據結構，用于存儲一組不重復的元素，并提供對集合的數學運算的支持。詳細描述BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05面向對象編程基礎類與對象的概念基本概念類是對象的抽象，定義了對象的屬性和方法。對象是類的實例，具有類所定義的屬性和行為。·實現關系01繼承與多態·02繼承是面向對象編程中的實現關系，子類可以繼承父類的屬性和方法。03多態是面向對象編程中的表現關系，允許子類以自己的方式實現父類的方法。04繼承與多態是面向對象編程中實現代碼復用和擴展的重要手段。05封裝與抽象·抽象是通過接口或抽象類定義方法，不實現具體細節，由子類實現。隱藏細節封裝是將對象的屬性和方法封裝到一個類中，隱藏對象的內部細節。封裝和抽象有助于提高代碼的安全性和可維護性。BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06實踐項目：簡單計算器在此添加您的文本17字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字總結詞：明確需求詳細描述：在開始設計簡單計算器之前，需要明確項目的需求，包括需要實現哪些功能、用戶的使用場景等。總結詞：確定輸入輸出格式詳細描述：確定輸入和輸出的格式，例如輸入的數字之間用逗號分隔還是空格分隔，輸出結果需要包含哪些信息等。總結詞：考慮異常情況詳細描述：考慮各種異常情況，例如輸入的不是數字、輸入的數字格式不正確等，并設計相應的處理方式。項目需求分析功能模塊設計總結詞：基本計算功能詳細描述：設計基本計算功能模塊，包括加、減、乘、除等運算。總結詞：界面設計總結詞：數據存儲與讀取詳細描述：考慮如何存儲和讀取用戶輸入的數據，可以使用臨時變量或者文件存儲。詳細描述：設計簡單計算器的界面，包括輸入框、輸出框和按鈕等元素。總結詞：選擇編程語言和開發環境詳細描述：選擇適合的編程語言和開發環境，例如Py