C语言程序设计基础-西北大学信息学院
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更新于2024-08-23
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"程序设计方法-西北大学C语言PPT,涵盖了C语言的发展、特点、程序结构及枚举、归纳和抽象等程序设计原则。"
在计算机科学中,程序设计方法是构建有效、可读和可维护软件的关键。西北大学的信息学院在C语言教学中强调了程序设计的三个基本思维原则:枚举原则、归纳原则和抽象原则。
1. 枚举原则:这是程序设计中常用的一种策略,特别是在解决特定问题时。枚举法意味着列举出所有可能的解决方案或情况,然后一一验证,直到找到正确答案。例如,求两个整数a和b的最小公倍数,可以通过检查所有大于等于1的自然数,看是否有数同时能被a和b整除,从而确定最小公倍数。枚举原则的实施包括明确搜索范围(如最小公倍数的范围是1到正无穷)和选择合适的搜索策略(如逐步增大测试数,直到找到符合条件的最小公倍数)。
2. 归纳原则:这是一种推理方法,常用于数学证明和程序设计。在编程中,归纳通常用于递归或迭代算法的设计。基础案例(基本情况)首先被定义,然后通过假设一个中间结果正确并推导出下一个结果,直到覆盖整个问题域。
3. 抽象原则:抽象是程序设计的核心,它允许我们忽略不必要的细节,专注于问题的主要特征。在C语言中,抽象可以表现为数据类型的定义(如结构体和共用体),函数的封装,或者使用指针间接访问内存,隐藏底层实现细节。
C语言,作为一种强大的高级编程语言,自1972年诞生以来,因其简洁、高效和高度可移植性而广受欢迎。它的特点包括:
- **简洁紧凑**:C语言的语法简洁明了,使得代码更易于理解和编写。
- **丰富的数据类型**:支持整型、浮点型、字符型、数组、指针、结构体和共用体等多种数据类型,适应性强。
- **直接硬件访问**:C语言允许程序员直接操作内存地址,进行位操作,增强了对硬件的控制能力。
- **结构化控制语句**:通过if、while、for等结构,使得程序逻辑清晰,易于调试。
- **运算符丰富**:C语言提供了大量运算符,包括算术、比较、逻辑等,使得表达式编写灵活。
- **高质量目标代码**:编译后的程序运行效率高,接近于汇编语言。
- **良好的可移植性**:C语言编写的程序可以在多种平台上运行,只要适配相应的编译器。
C语言的程序结构通常包含预处理、编译、链接三个阶段。一个简单的C程序如例1所示,它定义了一个主函数`main()`,并输出了一条信息。这种结构遵循了C语言的基本规范,即程序从`main()`函数开始执行。
西北大学的信息学院通过C语言课程教授学生程序设计的基本原则和C语言的特点,旨在培养他们的逻辑思维能力和实际编程技能。学习这些内容,不仅可以掌握C语言本身,还能提升解决复杂问题的能力,为未来深入学习计算机科学打下坚实的基础。
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