计算机编程解决问题的四步法：抽象、建模、算法设计与程序编写

"3.1-用计算机解决问题的一般过程公开课.pptx" 在计算机科学中，用计算机解决问题的一般过程通常包括四个关键步骤：抽象与建模、设计算法、编写程序以及调试运行程序。这些步骤是计算机编程的基础，无论是在解决简单任务还是复杂问题时，都需要遵循这一流程。 1. 抽象与建模 抽象是将现实世界中的问题简化，去除无关细节，只保留关键要素的过程。建模则是将抽象出来的核心问题转化为一个可计算的形式，这通常涉及定义问题的输入、输出和解决方法。例如，要绘制一个正多边形，我们需要确定边数和边长，然后将这个过程转化为一系列可重复的计算操作，如“画一条边，旋转一定角度”。 2. 设计算法 算法是解决问题的具体步骤，是一组清晰的指令，确保问题能得到解决。设计算法时，要确保其具有可行性、确定性、有限性和有效性。以绘制正多边形为例，我们可以设计一个算法，包括输入边数n和边长a，计算每个内角d，然后执行n-1次画边和旋转操作。 3. 编写程序 编写程序是将设计好的算法转换成实际的编程语言，让计算机能够理解和执行。在这个阶段，程序员会使用如Python、Java、C++等编程语言，将算法的每一步转换成代码。例如，绘制正多边形的程序会包含计算内角度数、画线段和旋转角度的语句。 4. 调试运行程序 编写完程序后，需要通过运行和测试来检查其是否能按预期工作。这包括对程序进行调试，查找并修复可能出现的错误。在练习中，例如求1-99的阶乘，流程图中的①②处应填写“i<100; p←p*i”，表示循环条件和累乘操作。此外，课后作业中的算法计算结果与选项C“1－2＋3－4＋…－100”相等，表示算法执行后得到的是奇数项和偶数项交错相减的结果。 5. 控制结构 在编程中，常见的控制结构包括顺序结构（按顺序执行语句）、分支结构（根据条件执行不同分支的代码）和循环结构（重复执行一段代码直到满足特定条件）。在求变量s的值的算法中，它包含了循环结构，变量n从1开始，每次递增1，直到超过100，每次循环中，s的值根据(-1)^n-1×n进行累加。 用计算机解决问题的过程是一个系统化的过程，从理解问题、构建模型，到设计和实现算法，再到调试和优化，每个环节都至关重要。通过不断地学习和实践，开发者可以更有效地运用这些步骤来解决各种各样的问题。