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1、程序设计回顾程序设计回顾PPTPPT课件课件 制作人：时间：2024年X月CATALOGUE目目录录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章 程序设计语言程序设计语言第第3 3章章 数据结构数据结构第第4 4章章 算法设计算法设计第第5 5章章 网络编程网络编程第第6 6章章 总结总结CATALOGUE 0101第第1章章 简简介介 程序设计基础知识回顾程序设计基础知识回顾程序设计的基础概念计算机程序是计算机程序是什么什么常见的编程语言及其特点程序设计语言程序设计语言两种程序执行方式的区别编译器和解释编译器和解释器器 常见的程序设计问题常见的程序设计问题原因和解决方法内存泄漏问题内存泄漏问题如何
2、避免和解决数组越界问题数组越界问题常见问题及其解决方法变量类型转换变量类型转换问题问题如何避免和解决死循环问题死循环问题调试程序技巧调试程序技巧调试程序技巧调试程序技巧程序调试是程序设计的重要环节。常用的调试工具包括程序调试是程序设计的重要环节。常用的调试工具包括gdbgdb、valgrindvalgrind等。在调试过程中，可以利用断点、等。在调试过程中，可以利用断点、watchpointwatchpoint等技术定位程序的错误。此外，要注意可重复等技术定位程序的错误。此外，要注意可重复性和测试用例的覆盖率等方面。性和测试用例的覆盖率等方面。PythonPythonPythonPython动
3、态类型动态类型简洁易读简洁易读支持面向对象编程支持面向对象编程JavaJavaJavaJava面向对象编程面向对象编程安全性高安全性高跨平台跨平台JavaScriptJavaScriptJavaScriptJavaScript脚本语言脚本语言实现网页交互实现网页交互支持异步编程支持异步编程编程语言比较编程语言比较C C C C语言语言语言语言静态类型静态类型指针和内存操作指针和内存操作可移植性强可移植性强明确需求，分析问题分析问题分析问题0103根据算法，编写代码编写代码编写代码02根据需求，设计算法设计算法设计算法总结程序设计是计算机科学的重要分支，它涵盖了计算机程序设计是计算机科学的重要分
4、支，它涵盖了计算机程序的设计、编写、测试和维护等方面。本程序的设计、编写、测试和维护等方面。本PPTPPT课件回课件回顾了程序设计的基础知识和常见问题，帮助初学者加顾了程序设计的基础知识和常见问题，帮助初学者加深对程序设计的理解。深对程序设计的理解。CATALOGUE 0202第第2章章 程序程序设计语设计语言言 C C语言语言B语言到C语言C C语言的历史语言的历史与发展与发展变量、常量、数组、指针C C语言的基本语言的基本语法和数据类语法和数据类型型函数、结构体、文件操作C C语言的高级语言的高级特性介绍特性介绍 JavaJava语言语言Oak语言到Java语言JavaJava语言的历语言
5、的历史与发展史与发展类、对象、数组、集合JavaJava语言的基语言的基本语法和数据本语法和数据类型类型多线程、GUI、网络编程JavaJava语言的高语言的高级特性介绍级特性介绍 PythonPython语言语言Guido van Rossum的创造PythonPython语言的语言的历史与发展历史与发展变量、数据结构、函数、类PythonPython语言的语言的基本语法和数基本语法和数据类型据类型装饰器、生成器、元类PythonPython语言的语言的高级特性介绍高级特性介绍 C+C+语言语言C语言的扩展C+C+语言的历语言的历史与发展史与发展类、继承、多态、模板C+C+语言的基语言的基本
6、语法和数据本语法和数据类型类型STL、异常、命名空间C+C+语言的高语言的高级特性介绍级特性介绍 二进制指令机器语言机器语言0103抽象层次更高的语言高级语言高级语言02助记符指令汇编语言汇编语言JavaJavaJavaJava语言语言语言语言面向对象面向对象跨平台跨平台较慢较慢PythonPythonPythonPython语言语言语言语言简单易学简单易学代码可读性高代码可读性高运行速度慢运行速度慢C+C+C+C+语言语言语言语言支持面向对象支持面向对象运行速度快运行速度快学习曲线陡峭学习曲线陡峭编程语言的比较编程语言的比较C C C C语言语言语言语言面向过程面向过程指针操作灵活指针操作灵
7、活不安全不安全编程语言的选择编程语言的选择编程语言的选择编程语言的选择选择编程语言需要根据项目需求、开发人员掌握情况、语选择编程语言需要根据项目需求、开发人员掌握情况、语言的性能、易用性等因素来考虑。言的性能、易用性等因素来考虑。-如果需求是高性能、高并发的系统，那么如果需求是高性能、高并发的系统，那么C+C+是不错的选是不错的选择；择；-如果需求是如果需求是WebWeb开发，那么开发，那么PHPPHP、PythonPython、JavaScriptJavaScript等脚本语言都是适合的选择；等脚本语言都是适合的选择；-如果需求是开发图形界面，那么如果需求是开发图形界面，那么JavaJava
8、或或C#C#都是不错的选都是不错的选择。择。怎怎样选择编样选择编程程语语言？言？编程语言的学习建议编程语言的学习建议练习是提高的关键多写代码多写代码累积知识是进步的基础多看书多看书交流可以帮助发现问题多交流多交流实践可以帮助巩固知识多实践多实践CATALOGUE 0303第三章第三章 数据数据结结构构 数据结构的基本数据结构的基本数据结构的基本数据结构的基本概念概念概念概念数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合及其相应的操作集。根据逻辑结构和存储结构的素的集合及其相应的操作集。根据逻辑结构和存储结构的不同，数据结构可以分为线
9、性结构和非线性结构，其中线不同，数据结构可以分为线性结构和非线性结构，其中线性结构包括数组、链表、栈、队列等，非线性结构包括树、性结构包括数组、链表、栈、队列等，非线性结构包括树、图等。常用数据结构有很多种，包括但不限于数组、链表、图等。常用数据结构有很多种，包括但不限于数组、链表、栈、队列、树、图等。栈、队列、树、图等。数组和链表数组和链表连续的内存空间存储，支持随机访问数组的特点和数组的特点和用法用法非连续的内存空间存储，通过指针相连链表的特点和链表的特点和用法用法在插入、删除、查找等操作上有不同的效率数组和链表的数组和链表的比较比较 栈和队列栈和队列后进先出（LIFO）的数据结构栈的特点
10、和用栈的特点和用法法先进先出（FIFO）的数据结构队列的特点和队列的特点和用法用法在应用场景和操作特性上有所不同栈和队列的比栈和队列的比较较 树和图树和图树和图树和图树是一种非线性数据结构，由树是一种非线性数据结构，由n n（n1n1）个有限节点组成一）个有限节点组成一个具有层次关系的集合。图是由顶点的有穷非空集合和顶个具有层次关系的集合。图是由顶点的有穷非空集合和顶点之间边的集合组成的。树和图都是重要的非线性数据结点之间边的集合组成的。树和图都是重要的非线性数据结构，在计算机科学中有着广泛的应用，比如树用于文件系构，在计算机科学中有着广泛的应用，比如树用于文件系统的组织、数据库的索引结构等，
11、图用于网络拓扑结构、统的组织、数据库的索引结构等，图用于网络拓扑结构、社交网络分析等。社交网络分析等。操作效率操作效率操作效率操作效率数组：随机访问效率高数组：随机访问效率高链表：插入删除效率高链表：插入删除效率高栈：后进先出栈：后进先出队列：先进先出队列：先进先出适用场景适用场景适用场景适用场景数组：适用于查找数组：适用于查找链表：适用于频繁插入删除链表：适用于频繁插入删除栈：逆序输出、递归等栈：逆序输出、递归等队列：模拟排队等队列：模拟排队等应用领域应用领域应用领域应用领域数组：数据库索引数组：数据库索引链表：链表：LRULRU缓存缓存栈：表达式求值栈：表达式求值队列：任务调度队列：任务调
12、度数据结构比较数据结构比较存储方式存储方式存储方式存储方式数组：连续内存数组：连续内存链表：非连续内存链表：非连续内存栈：顺序存储或链式存储栈：顺序存储或链式存储队列：顺序存储或链式存储队列：顺序存储或链式存储总结总结总结总结数据结构是程序设计中的基础，合理选择和使用数据结构数据结构是程序设计中的基础，合理选择和使用数据结构能够提高程序的效率和性能。掌握数据结构的基本概念、能够提高程序的效率和性能。掌握数据结构的基本概念、特点及应用场景，对于编写高效、可维护的代码至关重要。特点及应用场景，对于编写高效、可维护的代码至关重要。通过学习数据结构，我们能更好地理解和解决实际问题，通过学习数据结构，我
13、们能更好地理解和解决实际问题，为软件开发打下坚实的基础。为软件开发打下坚实的基础。CATALOGUE 0404第第4章章 算法算法设计设计 基本算法的回顾基本算法的回顾冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等排序算法排序算法二分查找、哈希查找、线性查找等查找算法查找算法暴力匹配、KMP算法、Boyer-Moore算法等字符串操作算字符串操作算法法矩阵的加法、减法、乘法、转置等矩阵操作算法矩阵操作算法动态规划算法动态规划算法动态规划是一种在数学、管理科学、计算机科学、经济学、生物科学等领域中广泛应用的方法动态规划算法动态规划算法的定义的定义将原问题划分为若干个子问题，先求解子问题，再由
14、子问题的解得到原问题的解动态规划算法动态规划算法的基本思想的基本思想背包问题、最长公共子序列问题、编辑距离问题等常见动态规划常见动态规划算法举例算法举例 分治算法分治算法将原问题划分为若干个规模较小的子问题，递归求解子问题，再将子问题的解合并起来得到原问题的解分治算法的定分治算法的定义义分而治之，将大问题分解为小问题，各自解决，最后合并答案分治算法的基分治算法的基本思想本思想归并排序、快速排序、线段树、最近点对问题等常见分治算法常见分治算法举例举例 贪心算法贪心算法在对问题求解时，总是做出在当前看来是最好的选择，不追求最优解，但求解过程中保证每一步都是局部最优的贪心算法的定贪心算法的定义义局部
15、最优解能导致全局最优解贪心算法的基贪心算法的基本思想本思想背包问题、任务调度问题、活动选择问题、最小生成树问题等常见贪心算法常见贪心算法举例举例 算法设计回顾算法设计回顾算法设计回顾算法设计回顾本章主要回顾了常见的算法设计方法，包括基本算法、动本章主要回顾了常见的算法设计方法，包括基本算法、动态规划算法、分治算法、贪心算法等。这些算法在计算机态规划算法、分治算法、贪心算法等。这些算法在计算机科学、管理科学、经济学、生物科学等领域广泛应用，对科学、管理科学、经济学、生物科学等领域广泛应用，对解决复杂问题具有重要意义。解决复杂问题具有重要意义。给定一组物品和一个容量为C的背包，每种物品只有一个，要
16、求从中选出若干个物品放入背包中，使得选出的物品价值最大，且不能超过背包容量0/10/1背包问题背包问题0103给定一组物品和一个容量为C的背包，每种物品有m个，要求从中选出若干个物品放入背包中，使得选出的物品价值最大，且不能超过背包容量多重背包问题多重背包问题02给定一组物品和一个容量为C的背包，每种物品有无限个，要求从中选出若干个物品放入背包中，使得选出的物品价值最大，且不能超过背包容量完全背包问题完全背包问题状态定义状态定义状态定义状态定义设设dpijdpij表示将字符串表示将字符串s s的前的前i i个字符变成字符串个字符变成字符串t t的前的前j j个字个字符所需的最小操作次数符所需的
17、最小操作次数状态转移状态转移状态转移状态转移当当sisi等于等于tjtj时，时，dpijdpi-1j-1dpijdpi-1j-1当当sisi不等于不等于tjtj时，时，dpij=min(dpi-dpij=min(dpi-1j,dpij-1,dpi-1j-1j,dpij-1,dpi-1j-1)+11)+1时间复杂度时间复杂度时间复杂度时间复杂度由于状态转移过程中只涉及到由于状态转移过程中只涉及到dpi-1j-1dpi-1j-1、dpi-1jdpi-1j、dpij-1dpij-1三个状态的值，因三个状态的值，因此可以使用滚动数组将空间复此可以使用滚动数组将空间复杂度优化为杂度优化为O(min(le
18、n(s),len(t)O(min(len(s),len(t)时间复杂度为时间复杂度为O(len(s)*len(t)O(len(s)*len(t)编辑距离问题编辑距离问题问题描述问题描述问题描述问题描述给定两个字符串给定两个字符串s s和和t t，只允许，只允许进行三种操作：插入一个字符、进行三种操作：插入一个字符、删除一个字符、替换一个字符。删除一个字符、替换一个字符。求将求将s s变成变成t t的最小操作次数的最小操作次数算法设计的思考算法设计是计算机专业学生必须掌握的一项基本技能。算法设计是计算机专业学生必须掌握的一项基本技能。在学习算法设计的过程中，需要注意以下几个方面：在学习算法设计的
19、过程中，需要注意以下几个方面：1.1.建立对算法的理解和认识建立对算法的理解和认识2.2.掌握常见的算法设计方法掌握常见的算法设计方法3.3.注重练习和实战，培养算法设计的思维方式注重练习和实战，培养算法设计的思维方式4.4.关注算法的时间和空间复杂度，以及性能优化的方关注算法的时间和空间复杂度，以及性能优化的方法法5.5.加强与他人的交流和合作，发现、解决算法设计中加强与他人的交流和合作，发现、解决算法设计中的问题的问题CATALOGUE 0505第第5章章 网网络编络编程程 网络编程基础知网络编程基础知网络编程基础知网络编程基础知识识识识网络编程是指利用计算机网络进行程序设计的过程。它涵网
20、络编程是指利用计算机网络进行程序设计的过程。它涵盖了网络通信、数据传输和协议处理等方面的知识。网络盖了网络通信、数据传输和协议处理等方面的知识。网络编程的基本原理是通过网络套接字进行数据传输和通信。编程的基本原理是通过网络套接字进行数据传输和通信。常见的网络协议包括常见的网络协议包括TCP/IPTCP/IP、UDPUDP、HTTPHTTP等。等。SocketSocket编程编程Socket是网络编程中的一种抽象概念，用于描述两台设备之间的通信连接。SocketSocket编程的编程的定义定义Socket编程基于套接字接口，通过创建套接字、绑定地址、监听连接、接受连接等步骤实现网络通信。Sock
21、etSocket编程的编程的基本原理基本原理常见的Socket编程包括TCP Socket编程和UDP Socket编程，用于实现可靠的面向连接的通信和不可靠的面向数据包的通信。常见常见SocketSocket编编程举例程举例 HTTPHTTP协议协议HTTP是一种应用层协议，用于在客户端和服务器之间传输超文本数据。HTTPHTTP协议的定协议的定义义HTTP协议基于请求-响应模型，客户端发送请求，服务器返回响应。HTTPHTTP协议的基协议的基本原理本原理常见的HTTP应用包括Web页面浏览、API调用、文件传输等。常见常见HTTPHTTP协议协议的应用的应用 TCP/IPTCP/IPTCP
22、/IPTCP/IP协议协议协议协议TCP/IPTCP/IP协议是协议是InternetInternet协议族的核心协议，包括协议族的核心协议，包括TCPTCP和和IPIP两个部分。两个部分。TCPTCP协议提供可靠的、面向连接的数据传输服务，协议提供可靠的、面向连接的数据传输服务，而而IPIP协议则负责将数据包从源主机路由到目标主机。常见协议则负责将数据包从源主机路由到目标主机。常见的的TCP/IPTCP/IP应用包括应用包括WebWeb访问、电子邮件、文件传输等。访问、电子邮件、文件传输等。网络编程发展趋势网络编程发展趋势网络编程将更加智能化，通过AI和机器学习技术实现自动化、智能化的网络管
23、理和优化。智能化智能化网络安全将成为网络编程的重要关注点，加密、认证和防火墙等技术将得到更广泛的应用。安全性安全性网络编程将与大数据技术结合，实现海量数据的高效传输、存储和处理，推动互联网的进一步发展。大数据大数据 利用Node.js或Python等技术搭建简单的Web服务器，实现静态资源的访问和动态内容的生成。WebWeb服务器搭建服务器搭建0103利用Socket编程和TCP/IP协议实现即时通讯应用，如聊天室、网络游戏等。即时通讯应用即时通讯应用02利用Python的requests库或Scrapy框架等实现网络爬虫，抓取网页内容进行数据分析和处理。网络爬虫网络爬虫网络编程的重要性随着互
24、联网的普及和信息技术的发展，网络编程已成随着互联网的普及和信息技术的发展，网络编程已成为软件开发中的重要组成部分。无论是为软件开发中的重要组成部分。无论是WebWeb开发、移动开发、移动应用还是物联网等领域，都离不开网络编程的支持。应用还是物联网等领域，都离不开网络编程的支持。掌握网络编程技术能够帮助开发者更好地理解网络通掌握网络编程技术能够帮助开发者更好地理解网络通信原理，实现各种功能需求。信原理，实现各种功能需求。CATALOGUE 0606第第6章章 总结总结 程序设计的发展历程回顾程序设计的发展历程回顾二进制指令码机器语言机器语言用符号表示机器指令汇编语言汇编语言更直观地表达程序高级语
25、言高级语言 如何高效学习程如何高效学习程如何高效学习程如何高效学习程序设计序设计序设计序设计1.1.培养动手实践的习惯培养动手实践的习惯2.2.多做项目练习多做项目练习3.3.看更多的源码看更多的源码4.4.参加编程社区活动参加编程社区活动5.5.保持学习的热情保持学习的热情 别只看不做多动手实践多动手实践0103关注编程行业最新动态拓宽视野拓宽视野02归纳总结不同语言的共性善于总结善于总结设计模式设计模式设计模式设计模式学习常见设计模式学习常见设计模式理解设计模式原则理解设计模式原则灵活应用设计模式灵活应用设计模式调试调试调试调试学会使用调试工具学会使用调试工具掌握调试技巧掌握调试技巧善于错
26、误定位与解决善于错误定位与解决优化优化优化优化了解常见优化手段了解常见优化手段学会代码重构学会代码重构持续优化代码质量持续优化代码质量如何掌握程序设计技巧如何掌握程序设计技巧算法算法算法算法掌握基本算法掌握基本算法学习高级算法学习高级算法深入理解算法思想深入理解算法思想引用名言名句 程序员的工作就是把需求转化为代码，而不是只是单程序员的工作就是把需求转化为代码，而不是只是单纯的写代码纯的写代码-Steve Jobs-Steve Jobs 优秀的程序员不仅能写代码，还能与人沟通合作，提优秀的程序员不仅能写代码，还能与人沟通合作，提高团队效能高团队效能-Bill Gates-Bill GatesTHANKS 感谢观看