用一個生活實例說明:計算機與人類具有相似的"思考"方式

摘要

本篇通過一個生活實例來認識計算機的"思考"過程,學習程序的順序結構、循環結構和分支結構。

面向人群

這篇文字寫給下面幾類朋友(我的文字大多都是面向這些朋友^_^):

  • 科技教師、創客教師、少兒編程教師,您打算開展編程課程;
  • 學生家長,您打算讓自己的孩子瞭解一下計算機編程;
  • 對編程感興趣的初學者;

前言

計算機作為人類科技發展的產物,人類在設計它的時候"不自覺"地參考了人類自己的做事方式,這篇文字就從程序結構的角度看一看計算機是如何進行"思考"的。

常見的程序結構是:順序結構、循環結構以及分支結構,下面結合實例來看下。

順序結構

順序結構最好理解,計算機做事和像人類做事一樣都是按一定順序展開的,在《 》這篇文字中我們介紹編程的概念的時候已經看到了這一點,今天我們舉一個更加常見的例子—課程表,課程表的編制過程就是編程的過程,下圖是一張課程表:

用一個生活實例說明:計算機與人類具有相似的

以週一的課程為例,不出意外(出了意外叫分支,後面講)的話上課的順序會按照:語文、數學、數學、英語、語文、體育、編程,這個順序展開,那麼這就叫順序結構,可以使用更加嚴謹的方式表述這個結構,如下圖:

用一個生活實例說明:計算機與人類具有相似的

循環結構

很多事物都是週而復始的運行(運轉),比如:鐘錶旋轉、地球繞著太陽旋轉、一年四季等等,再次回看我們的課程表,我們可以發現這裡也存在"週而復始"的規律:週一課程、週二課程、週三課程、週四課程、週五課程、週一課程、週二課程……。上完週五的課程接下來上的仍然是週一的課程,這樣就產生了一個循環的過程,如果用流程圖表示如下圖:

用一個生活實例說明:計算機與人類具有相似的

當然,這裡的循環不會一直進行下去,比如一個學期有20周,上完最後一週的課程我們需要為循環設置跳出循環的條件(這裡沒有體現)。

分支結構

瞭解了順序結構和循環結構我們再看下分支結構。仍然以課程表為例,如果某個週一的天氣不太好,遇到陰雨天氣,那麼原本安排在室外的體育課就改在室內觀看足球比賽。那麼這個判斷(決策)的過程就是一個分支結構,我們來看看如何使用流程圖進行表達:

用一個生活實例說明:計算機與人類具有相似的

從上面的流程圖我們可以清楚的看出,在進行體育課之前我們進行了一次條件判斷,也就是根據當天天氣情況(異常)我們決定體育課的上課地點,如果是陰雨天機我們的體育課會安排在室內進行,否則是晴天的話我們的體育課安排在室外進行,這就是條件判斷過程,根據判斷的不同結果流程會走向不同的分支(異常處理)。

事實上無論是計算機還是我們人類,在執行任務的過程中時刻在進行著各種判斷(決策),只是對於有些事情在流程上我們是忽略的但是有些事情是需要我們特別注意(特別處理的)。

總結

使用課程表這一生活中的實例我們學習了程序中的順序結構、循環結構和分支結構,在一個完整的應用程序中一般來說多種程序結構都是混合出現的,<strong>在編寫應用程序之前我們最好能夠通過流程圖的方式梳理程序邏輯最後將流程圖轉化為程序,這是一個非常好的編程習慣,推薦給各位老師和家長。

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