《可视化计算》第1章RAPTOR程序设计基础(B)

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RAPTOR精度问题

RAPTOR精度问题
从代码到流程图?在大部分问题的求解过程中都是可以借鉴前人的思维成果在他人的工作基础上进行创新和改革?将使用程序设计语言设计的算法还原成流程图可以帮助理解在算法的逻辑设计上的总体构架和主要的设计思路cvf介绍?cvf是由fatesoft开发的从代码到流程图的转换工具?用于逆向工程或软件开发中的文档撰写用于分析代码非常合适cvf中显示的代码树和代码在cvf中具备了编辑器所以程序编辑与流程图可视化可以完全同步并用流程图显示源代码的结构cvf介绍?cvf从代码转换而得的可视化流程图分为两类第一类flowchart1所有的源码片段显示在各个框中?第二类flowchart2流程图中不显示程序代码而是显示更为抽象的程序构架分支循环代码块cvf大颗粒度流程expandlevel1cvf细颗粒度流程expandlevel5cvf流程图与raptor的比较?raptor考虑算法设计所以所有的计算步骤需要原子化例如c的for循环语句在raptor至少需要分成34个原子语句来完成?cvf的粒度分级显示非常强大对分析大型的程序模块很有帮助
1个符号位 11位指数 52位尾数 •符号存储数字的符号(正或负) •指数存储使数字增大或减小到的2的幂(最 大/最小的2的幂是+1,023 和-1,022) •尾数存储实际的数字 •尾数的有限存储区域限制了两个相近的 浮点数能够接近的程度(也即精度)
RAPTOR精度问题


在RAPTOR的默认精度情形下,可以有以下 两种计算数值: 整数,最长为10位有效数值
RAPTOR->C++(文件I/O)

C++文件操作的语句包括:


文件输入输出头文件:fstream; 输入流定义和输入文件打开:

ifstream redirect_input("m101-data.csv",ios::in); while (redirect_input>>temp); redirect_input.close();

raptor参考答案

raptor参考答案

raptor参考答案Raptor参考答案在计算机科学领域,Raptor是一种流程图工具,用于可视化算法和程序的设计。

它提供了一种直观的方式来描述问题的解决方案,并且可以帮助程序员更好地理解和调试代码。

Raptor的设计理念是简单易用,使得任何人都能够使用它来构建复杂的算法。

Raptor的主要特点之一是它的可视化界面。

通过拖拽和连接不同的图形符号,用户可以轻松地创建算法的流程图。

每个符号代表一个特定的操作或控制结构,例如输入、输出、条件语句、循环等。

这种可视化的方式使得算法的设计更加直观,减少了错误和混乱的可能性。

另一个重要的特点是Raptor提供了自动化的代码生成功能。

一旦用户完成了算法的设计,Raptor可以自动生成相应的程序代码。

这样,用户不需要手动编写代码,节省了大量的时间和精力。

同时,Raptor生成的代码是符合通用编程语言规范的,可以直接在各种编程环境中使用和修改。

Raptor还提供了一些高级功能,以增强算法的表达能力和灵活性。

例如,它支持自定义函数的定义和调用,使得算法可以更加模块化和可重用。

此外,Raptor还支持数组和数据结构的操作,以及递归算法的设计。

这些功能使得Raptor适用于各种复杂的问题求解场景。

对于初学者来说,Raptor是一个非常有用的学习工具。

通过使用Raptor,他们可以更好地理解算法和程序的工作原理。

同时,Raptor的可视化界面和自动生成代码的功能可以帮助初学者逐步掌握编程的基本概念和技巧。

通过实践和实验,初学者可以逐渐提高他们的编程能力。

对于有经验的程序员来说,Raptor也是一个有价值的工具。

在开发复杂的程序时,他们可以使用Raptor来快速设计和验证算法的正确性。

Raptor的可视化界面和自动生成代码的功能可以帮助程序员更好地理清算法的逻辑,减少错误和调试的时间。

此外,Raptor还可以用于教学和团队协作,促进交流和理解。

总之,Raptor是一个功能强大且易于使用的流程图工具,可以帮助用户设计和实现复杂的算法和程序。

第1章RAPTOR程序设计基础(A)

第1章RAPTOR程序设计基础(A)
32
内置运算符和函数
数学运算:
+,-,*,/,^,**(加、减、乘、除、乘方)
rem, mod, sqrt(求余,开平方)
log, abs, (对数,绝对值)
ceiling, floor
(向下取整,向上取整)
33
内置运算符和函数
三角函数:
sin,cos,tan;正弦 ,余弦 ,正切 cot,arcsin,arccos;余切 ,反正弦 ,反余弦 arctan, arccot;反正切 ,反余切
21
RAPTOR数据类型
数值(Number):
如12,567,-4,3.1415,0.000371
字符串 (String):
如“Hello, how are you?”, “James Bond”, “The value of x is: ”
字符(Character):
如’A’,’8’,’!’。
效率和程序设计方法论等
12
程序的两类基本要素
对数据对象的运算和操作 程序的控制结构
13
程序的基本运算和操作
算术运算:
加、减、乘、除等
逻辑运算:
“与”、“或”、“非”等
关系运算:
“大于”、“小于”、“等于”、“不等于”
数据传输:
赋值、输入、输出等
14
程序的控制结构
顺序结构 :
选择结构 :
15
程序的控制结构
(a)直到型循环结构
(b)当型循环结构
16
RAPTOR基本程序环境
基本界面
17
四种基本符号/语句
目的
符号
名称
说明
输入 处理 处理
输入语句 赋值语句

RAPTOR程序设计教程

RAPTOR程序设计教程
23
内置运算符和函数
三角函数:
sin,cos,tan;正弦 ,余弦 ,正切 cot,arcsin,arccos;余切 ,反正弦 ,反余弦 arctan, arccot;反正切 ,反余切
24
内置运算符和函数
random,伪随机数 Length_of
求数组元素个数,求字符串长度
要重复执行的语句可以放在菱形符号上方或下方
循环控制结构在英语环境中被称为“While-do” 结构
34
循环测试
在循环语句中,究竟是先计 算后测试,还是先测试后计 算,或者在计算的过程中间 进行测试?
前序测试(Pre-test) 后续测试(Post-test) 中序测试(Intermediate-test)
例如,考虑下面的两个例子:
(1)x ← (3+9)/3
(2)x ← 3+(9/3)
22
内置运算符和函数
数学运算:
+,-,*,/,^,**(加、减、乘、除、乘方) rem, mod(求余),sqrt(开平方) log, abs, (对数,绝对值) ceiling, floor (向下取整,向上取整)
15
输入(Input)语句
输入语句的编辑 (Edit)对话框
提示部分 变量部分
16
输入(Input)语句
输入语句在流 程图中显示的 状态
运行时对话框
17
输出语句
执行输出语句将在主控 (Master Console)窗口显示输 出结果
输出的结果可以使用或不使用 换行操作
一个带注释的算法
注释的四种类型: 1.编程标题 2.分节描述 3.逻辑描述 4.变量说明

实验指导 raptor可视化环境入门

实验指导 raptor可视化环境入门

29
实验指导第2章 基于流程图的可视化程序设计(RAPTOR)
过程调用语句(显示)

注意,内置过程,子图,子程序的调用使 用同样的语句,但子图没有参数;内置过 程或子程序需要参数
30
实验指导第2章 基于流程图的可视化程序设计(RAPTOR)
输出语句


执行输出语句将 在主控(Master Console)窗口 显示输出结果 输出的结果可以 使用或不使用换 行操作
4
实验指导第2章 基于流程图的可视化程序设计(RAPTOR)
使用RAPTOR的理由



可以在最大限度地减少语法要求的情形下, 帮助用户编写正确的程序指令 程序就是流程图,可以逐个执行图形符号, 以便帮助用户跟踪指令流执行过程 容易掌握 用RAPTOR可以进行算法设计和验证,从 而使初学者有可能理解和真正掌握“计算 思维”
RAPTOR常量

RAPTOR定义了四个常量(Constant)



pi(圆周率) 定义为 3.1416 e (自然对数的底)定义为 2.7183 true /yes(布尔值: 真) 定义为 1 false/no(布尔值:假) 定义为 0
20
实验指导第2章 基于流程图的可视化程序设计(RAPTOR)

16
实验指导第2章 基于流程图的可视化程序设计(RAPTOR)
变量报错的原因

未定义引用
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实验指导第2章 基于流程图的可视化程序设计(RAPTOR)
变量报错的原因

拼写错
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实验指导第2章 基于流程图的可视化程序设计(RAPTOR)
不同类型的数据不可比较
19

RAPTOR可视化编程

RAPTOR可视化编程
检测单元能量值是否超过阈值的部分占用了大部分的运行时间,由于随着能量的分配范围的扩大,无法确定哪些地方没有能量,所以我采用了蛮力法,但这样使运算时间大大加大,所以我想,有没有一种算法可以在这种情况下对数组进行迅速判断,节省运行步骤,缩短时间。
并且,因为能力的关系,在用户界面方面,仍旧感觉有些呆板,不够生动,灵活。在运行过程中单元的形式很简单。但我觉得这是Raptor平台的一个不足之处,没有很好地界面图形编辑功能。另外,由于Raptor的基础设定,许多功能无法实现,例如,对一个数组整体归零,在Raptor中需要一步一步来,并没有类似于C语言中的static函数调用。
程亮,Raptor程序:《game of life》
梁雨聪,Raptor程序:《打砖块》
六,
七,
通过这次大作业的完成,让我明白了知识的摄取和理解需要不断地练习。在制作Raptor过程中,我遇到了一些我当时知识所无法解决的问题,但通过对同学作品的参考以及对书本的重新学习,使我最终完成了这次大作业。另外,在解决问题后,我感到我应该把课本当作字典来使用,在需要的时候就翻开查查,及时补充自己的不足。只有当需要的时候,我们才会认认真真的去弄懂一个知识点。
在能量守恒方面,我决定使用数组的方法,给初始单元所在数组赋予一定能量值,并采用了平均分配的方法,即一个单元在每一次循环中拿出它一半的能量平均分配给其周围八个单元,这样就有了能量的传递。在显示方面,我设置了一个阈值,只有当单元所含能量值大于该阈值,该单元才会显示,这样就有了新单元的生成。能量不断的被传递,伴随而来的便是不断地有新的单元显示和旧的单元消失。而每个单元类似于一个生命,这也就有了生命的变化。
五,
程向前:《可视化计算》
佚名:《生命游戏的假设》,文章地址:

可视化计算(raptor)

可视化计算(raptor)

精品文档你我共享用动态规划来解决数字三角形问题软件34刘柏呈问题由来题目的出处是《可视化计算》课本讲贪心的一道例题(Page108,例3-4),选题的原因:一,老师要求用到动态规划的思想方法。

二,raptor是个可视化的编程软件,突出可视化,就必须有图形,而数字三角形本身就是个“二叉树”综上解题思路先构图的顶点,随即生成边,构成树,各个顶点中的数字随机生成,这样就完成输入问题。

再用动态规划寻找最大的路径,最后再运用可视化的特点,把选择的过程呈现给看程序的人。

1.首先是构图,出于美观性的考虑,我将数字三角形的可行层数控制为1-6层。

由于raptor没有编辑数组,所以我用两种方式为顶点编号:1,(i,j)来表示第i行第j个数。

2,用m表示,从上到下,从左到右的第m个点。

之后就是,计算点的坐标,找出坐标的规律,并适当的纪录。

2.动态规划,主要根据,状态转移方程:f[i,j]=max{f[i-1,j],f[i-1,j-1]}+c[i,j]其中,f[i,j]表示到(i,j)点的最大累加和,c[i,j]表示第(i,j)点的值。

3.显示用到递归的解法,根据之前纪录的“父节点”来搜索路径。

算法实现第一个子图composition就是构图,用来画二叉树,i控制行数,j控制列数,二重循环来画圆和线。

注意点:一,圆的大小应该适应画布和层数,所以我令k=画布高/层数,而用k/4作为半径画圆。

二,“线不能将圆戳破”即线的出发点不能是圆心,这里,我将上层圆的圆心与它的两个子圆的圆心连线的夹角令为60度,再根据圆中直角三角形的关系,算出对应圆周上的点,作为出发点。

三,弄清一个循环中该做什么,结论是:画一个圆和两条线,这里要注意判断一下是否是最后一层,最后一层不需要画线。

dp子图是用来完成动态规划算法的,这个算法只要知道状态转移方程就比较好实现,需要注意的是边界的控制,所以需要附初值。

还有就是,我每做一步用root数组纪录一下该点的“父亲”,以便之后查找。

raptor实验参考答案

raptor实验参考答案

raptor实验参考答案Raptor实验参考答案在计算机科学领域,Raptor是一种流程图工具,用于可视化算法和程序的设计过程。

它提供了一种直观和简洁的方式来描述和分析问题,并通过图形化表示来帮助程序员更好地理解和编写代码。

在学习和教学中,Raptor经常被用于教授算法和程序设计的基本概念。

本文将提供一些Raptor实验的参考答案,希望能对初学者有所帮助。

实验一:计算两个数的和算法描述:1. 输入两个整数num1和num2;2. 计算它们的和sum = num1 + num2;3. 输出sum。

Raptor流程图:```输入 num1输入 num2sum = num1 + num2输出 sum```实验二:计算斐波那契数列算法描述:1. 输入一个正整数n;2. 初始化变量a和b为0和1;3. 循环n次,每次计算a和b的和,并将结果赋给a,将b的值赋给a;4. 输出a作为斐波那契数列的第n项。

Raptor流程图:```输入 na = 0b = 1循环 n 次temp = aa = a + bb = temp输出 a```实验三:查找数组中的最大值算法描述:1. 输入一个整数数组arr;2. 初始化变量max为数组的第一个元素arr[0];3. 遍历数组,如果当前元素大于max,则将其赋给max;4. 输出max作为数组的最大值。

Raptor流程图:```输入 arrmax = arr[0]遍历数组如果 arr[i] > maxmax = arr[i]输出 max```实验四:判断一个数是否为素数算法描述:1. 输入一个正整数num;2. 初始化变量isPrime为true;3. 循环遍历从2到num的所有数字,如果存在能整除num的数字,则将isPrime置为false;4. 输出isPrime作为num是否为素数的判断结果。

Raptor流程图:```输入 numisPrime = true循环遍历 2 到 num如果 num 能被当前数字整除isPrime = false输出 isPrime```通过以上实验参考答案,我们可以看到Raptor作为一种流程图工具,能够帮助我们更好地理解和设计算法和程序。

《可视化计算》第1章RAPTOR程序设计基础(B)

《可视化计算》第1章RAPTOR程序设计基础(B)

RAPTOR数组变量



数组是有序数据的集合。 一般数组中的每一个元素都属于同一个数 据类型(数值、字符、字符串)。 数组最大的好处在于用一个统一的数组名 和下标(index)来唯一地确定某个数组变 量中的元素 由于下标值可以参与计算,这为动态进行 数组元素的遍历访问创造了条件
21
11

前序测试

删除图的Statement 2 Statement1为前置条件 Statement 3是主循环体



如果进入了Statement3,测试条 件也必须由这一部分进行修改;
12

8

级联选择控制
9

循环控制

循环(loop)控制语句允许重复执行一个或多 个语句,直到某些条件变为真值(True)


菱形符号中的表达式结果为“No”,则执行“No” 的分支,这将导致循环语句和重复 要重复执行的语句可以放在菱形符号上方或下方
34

子程序定义



子程序定义界面上 的接口参数称为 “形式参数” RAPTOR的子程序参 数不得超过6个 子程序参数可以是 单个变量,也可以 是数组
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一个设计完成的子程序
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可能性 1 Statement 1 Statement Statement 3 可能性2 Statement 1 Statement 2b Statement 3
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选择控制


注意选择控制语句的两个路径之一可能是 空的,或包含多条语句 选择控制结构在英语环境中被称为“if-then” 结构

子程序的调用


计算机基础 raptor实验报告

计算机基础 raptor实验报告

大学计算机基础实验报告实验名称基于流程图的可视化程序设计指导教师李媛实验日期 2019年10月31日专业自动化类学生姓名钱仪嘉班级/学号 1907/2019010737 成绩实验三Raptor循环结构设计一.实验目的基本掌握Raptor中包含循环结构的算法的设计,并能写出正确流程图。

二.实验内容1. 第一题(1)实验题目:输出1-200之间的所有完全平方数。

(2)算法设计:步骤1:令n=1。

步骤2:如果n*n<=200,则输出n*n。

步骤3:n加1。

步骤4:重复执行第2、3步,直到n*n>200,算法结束。

(3)RAPTOR流程图:(4)程序运行结果:2. 第二题(1)实验题目:判断一个正整数是否是素数,如果是则输出提示信息“Yes”,否则输出“No”。

(2)算法设计:步骤1:输出正整数n。

步骤2:令flag为1。

步骤3:令m为2。

步骤4:如果m*m<=n,则步骤4-1:如果n mod m等于0;则令flag为0。

步骤4-2:m的值增1。

步骤4-3:返回第4步的开头继续执行。

步骤5:如果flag值为0,则n不是素数,输出“No”,否则输出“Yes”(3)RAPTOR流程图:(4)程序运行结果:三.实验体会掌握了Raptor循环结构设计和flag的运用。

实验三RAPTOR子程序设计一.实验目的理解Raptor中子程序的定义和调用。

二.实验内容1. 第一题(1)实验题目:设计一个算法,将华氏温度100-200度转换为对应的摄氏温度值。

(2)算法设计:子程序利用摄氏温度C与华氏温度F的关系:C=(F-32)*5/9实现F和C的转化。

主程序输入F并限制F的范围,输出 C。

(3)RAPTOR流程图:(4)程序运行结果:能基本掌握Raptor中子程序的设计和运用。

计算机基础实验报告Raptor

计算机基础实验报告Raptor

深圳大学实验报告课程名称计算机基础项目名称 Raptor算法工具学院信息工程学院专业指导教师报告人学号实验时间提交时间教务处制一、实验目的与要求1.掌握Raptor的基本符号和基本操作;2.掌握Raptor的控制结构(顺序结构、选择结构和循环结构);3.掌握Raptor的子图和调用语句;4.学会自己提出问题,并得出解决问题的方法。

二、实验内容与方法Raptor图文讲解1.认识软件界面(列举了经常用到的大家不怎么了解的图标含义)2.符号框的具体用法(简略版本)1)赋值框(如右图所示)双击赋值框空白处,你会得到这样一个界面:如果我要给p赋值p+1,那么就在set后面填p,在to后面添加p+1,相当于语句p=p+1.(赋值成功后的结果如图)2)调用框(如右图所示)双击调用框空白处,你会得到一个这样的界面在图中我填写了a_b,是填加了一个名为a_b的子图。

稍后的示例程序你会看到。

(添加成功后的结果如图)3)输入框(如右图所示)双击输入框的空白处,你会看到以下界面:执行成功后如下:双击输入框的空白处,你会看到以下界面:执行成功后如图所示:5)选择框(如右图所示)双击之后得到这样的界面:6)循环框(如右图所示)添加之后的循环框图如下所示双击之后你会的到这样的界面:示例展示:主图:子图:运行结果:三、实验步骤与过程1.顺序结构p.104 例4-22.选择结构p.114 思考题43.循环结构p.114 思考题9p.114 思考题10了解了编程的方法与思想,掌握了raptor的一些操作步骤。

五、思考题1.如何使用主程序调用子图?双击调用框空白处,你会得到一个这样的界面在图中我填写了a_b,是填加了一个名为a_b的子图。

吃子图:2.利用Raptor绘制有意义的图形,举例说明?(参考书:程向前,可视化计算,清华大学出版社,2013)3.自拟一个问题案例,包括问题描述、解决思路、知识要点、操作步骤和总结。

(实验报告的篇幅控制在8-10页)2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。

RAPTOR程序设计例题参考答案

RAPTOR程序设计例题参考答案

RAPTOR程序设计例题参考答案RAPTOR程序设计是一种基于流程图的初级编程教学工具,通过使用流程图来解决编程问题。

下面是对RAPTOR程序设计的一个例题的参考答案:题目描述:设计一个RAPTOR程序,计算并输出一个学生的平均成绩。

学生的成绩由十门课程的分数组成,分数均为整数,分数的范围是0到100。

程序需要从用户输入学生的十门课程成绩,然后计算并输出该学生的平均成绩。

程序设计思路:1. 提示用户输入十门课程的成绩。

2. 使用循环结构,将用户输入的成绩逐个累加到一个总和变量中。

3. 在循环结束后,将总和变量除以10,得到平均成绩。

4. 输出平均成绩。

程序设计步骤:1. 开始:程序开始。

2. 初始化变量:定义并初始化一个变量sum用于保存总和,定义一个变量grade用于保存用户输入的成绩,定义一个变量average用于保存平均成绩。

3. 读入成绩:提示用户输入十门课程的成绩,将成绩保存到变量grade中。

4. 计算总和:使用循环结构,将变量grade的值累加到变量sum中,循环执行10次。

5. 计算平均成绩:将变量sum除以10,将结果保存到变量average 中。

6. 输出结果:输出变量average的值,作为学生的平均成绩。

7. 结束:程序结束。

程序设计代码:1. 开始:2. 初始化变量:- sum = 0- grade = 0- average = 03. 读入成绩:- 提示用户输入十门课程的成绩- for i = 1 to 10 do- 读取用户输入的成绩,保存到变量grade中- sum = sum + grade- end for4. 计算平均成绩:- average = sum / 105. 输出结果:- 输出变量average的值,作为学生的平均成绩6. 结束:这个例题中使用了循环结构来处理多门课程的成绩,并使用累加的方式计算总和。

最后通过除以总门数来计算平均成绩,并将结果输出。

Raptor编程简介

Raptor编程简介

Raptor 基本符号
R apto r 有六种基本符号,每个符号代表一个独特的指令类 型。基本符号 如图 1 -2 所示。首先介绍赋值( a ssig nmen t ),调 用 (Ca ll) ,输入 (In put) 和输出 (O utput ) 四个类型的语句,而 选择( Sel ecti on )和循环( Loop )中,将在稍后解释。 典型的计算机程序有三个基本组成部分: • 输入 (Inp ut) - 完成任务所需要的数据值。 • 加工 (Pro cess ) - 操作数据值来完成任务。 • 输出( Ou tput ) - 显示(或保存)加工处理后的结果。
5 of 43
2 . 计算括号中 表达式,然后 3 . 计算乘幂 (^,* *) ,然后 4 . 从左到右,计算乘法和除法,最后
5. 从左到右,计算加法和减法。
运算符或函数指示计算机对一些数据执行计算。 运算符须放在操作数据之间(如 X /3 ),而函数使用括号来表示正在操作的数据(例如: SQR T ( 4 .7 ))。在执行时,运 算符和函数执行各自的计算,并返回其结果。 表 1 -4 概括了 Rapt or 内置的运算符和函数。 表 1 -4 内置的运算符和函数 + , - , * , / , ^ , ** , rem , mod , sqrt , log , abs , ceiling , floor sin , cos , tan , cot , arcsin , arcos , arctan , arccot random , Length_of
程序
下一个赋值语句, X ← X +1 ,检索到当前 X 的值为 3 2 ,给它加 1 ,并把结果 3 3 给变量 X 下一个赋值语句, X ← X * 2 ,检索到 X 当前值为 3 3 ,乘以 2 ,并把结果 66 给变量 X
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RAPTOR一维数组的元素表示

形式一

形式二
22

一维数组的创建


数组变量必须在使用之前创建 所创建的数组大小由赋值语句中给定的最 大元素下标来决定 第一次给values[]数组赋值:

values[7] <- 3 结果如下图:
33
创建RAPTOR子程序




子程序如同一个加工厂,输入原材料,然 后按设计要求处理原材料,输出产成品 子程序的原材料就是一些变量,例如 (in:char),为统计子程序输入测试样本 子程序的产成品也是变量,例如(out: count),向调用它的程序返回统计结果 其中,in, out表示子程序的输入输出参数

例如: numbers[3,4] <- 13 得到:
25

RAPTOR数组特性


RAPTOR并不强 制每个数组的 元素必须具备 相同的数据类 型 例如程序员可 以将二维数组, 设计成为类似 像数据库那样 的一种记录式 结构
26

循环控制结构在英语环境中被称为“While-do” 结构
10

循环测试

在循环语句中,究竟是先计算后测试,还 是先测试后计算,或者在计算的过程中间 进行测试?

前序测试(Pre-test) 后续测试(Post-test) 中序测试(Intermediate-test)
RAPTOR子程序与子图定义与调用



在计算机科学中,将实际问题抽象化是解 决问题的关键要素之一 一项研究成果表明,人类的大脑平均只能 同时积极关注约4件事情,大大少于以往研 究所得的7件事情的结论 为了解决复杂的问题,必须能够研究问题 的“主要方面(big issues)”
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第1章 RAPTOR程序设计基础 PART B
《可视化计算》
控制结构


程序员合理利用控制结构和控制语句,可 以确定程序语句的执行顺序 这些控制结构可以做三件事:


1. 按照顺序执行某些语句; 2. 根据条件判断结果,跳过某些语句而执行其 他语句; 3. 条件为真时重复执行一条或多条语句

主要介绍选择(Selection)和循环(Loop)命 令
2
顺序控制


顺序逻辑是最简单的程 序构造 本质上,就是把每个语 句按顺序排列,程序执 行时,从开始(Start) 语句顺序执行到结束 (End)语句
3

顺序控制


程序员为解决问题,必须首先确定问题的解决 方案,该方案需要哪些语句,以及语句的执行 顺序 因此,编写正确的语句以及确定语句在程序的 何处放置是同样重要的

子程序的调用



如要调用子程序,可以通过调用语句并给 子程序的接口赋予“实际参数”进行 实际参数的名与形式参数的可以不同 实际参数的数据类型则必须与形式参数的 相同
37

38

23

一维数组的扩展

第二次再给该数组赋值:

values[9] <- 6 则将数组进行了扩展,得到的结果如下图:
24

二维数组的创建

创建二维数组时,数组的两个维度的大小 由最大的下标确定
RAPTOR数组变量



数组是有序数据的集合。 一般数组中的每一个元素都属于同一个数 据类型(数值、字符、字符串)。 数组最大的好处在于用一个统一的数组名 和下标(index)来唯一地确定某个数组变 量中的元素 由于下标值可以参与计算,这为动态进行 数组元素的遍历访问创造了条件
21
7

关系运算
运算 = != /= < <= > >= and 说明 等于 不等于 例 3 = 4 结果为 No(false) 3 != 4结果为Yes(true) 3 /= 4结果为 Yes(true) 3 < 4结果为Yes(true) 小于 小于或等于 3 <= 4结果为Yes(true) 3 > 4结果为No(false) 大于 大于或等于 3 >= 4结果为No(false) (3 < 4) and (10 < 20) 与 结果为Yes(true)
可能性 1 Statement 1 Statement Statement 3 可能性2 Statement 1 Statement 2b Statement 3
5
选择控制


注意选择控制语句的两个路径之一可能是 空的,或包含多条语句 选择控制结构在英语环境中被称为“if-then” 结构
11

前序测试

删除图的Statement 2 Statement1为前置条件 Statement 3是主循环体



如果进入了Statement3,测试条 件也必须由这一部分进行修改;
12

统计 “a~z” 字母开头单词数


解这个问题程序似乎只要把上个例子部分 程序再复制、粘贴25次,做一点修改就可 以解决问题 但是,为了使得设计的程序更加简练、具 有更长久的生命力和更广泛的用途,可以 将上一例中的程序改造成一个子程序,或 者是一种抽象:

其功能就是“统计一个特定字母开头的单词, 在一段文字中出现了多少次”
自顶向下 vs 自底向上

先规划子程序,然后逐个实现,为自顶向 下的设计方法 先实现各个子程序的功能,然后进行综合, 为自底向上的设计方法

39

计算问题求解的一般过程



理解问题 制定计划 执行计划 回顾与总结
40

中序测试

删除图中的Statement 1
Statement2是主循环体之一


而测试条件也是在Statement 2中产生 Statement3是主循环体之二

13

后续测试

删除图中的Statement 1和 Statement3
Statement2是主循环体 而测试条件也是在 Statement 2中产生;
使用计算机进行问题求解



程序开发周期 分析问题 设计程序以解决问题 程序编码 程序测试
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小结与回顾


本章的内容主要涉及程序设计的一般性概 念,包括变量、常量、数据类性、表达式、 赋值语句、输入、输出,分支、循环与决 策,子程序定义与调用以及形式参数和实 际参数等 由于RAPTOR是一种基本功能完备而又十分 简洁的算法描述性程序设计环境,对于程 序设计的入门学习,极为有利
数组变量的应用

数组变量的 好处来自数 组符号允许 RAPTOR在方 括号内执行 数学计算
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什么是平行数组?



计算某个班级学员的一个学期4门课程的平 均成绩。 应该如何保存参与计算的课程成绩 可以分别使用:computer[],math[], physica[],history[],而每个同学的编号, 可以用做数组的下标
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

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输入验证循环乊一
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输入验证循环乊二
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计数循环


循环按特定的次数,来 执行某个代码块 一个著名的缩写 I.T.E.M (Initialize, Test, Execute, Modify,初始 化,测试,执行,和修 改)表示可以用来检查一 个循环计数器变量使用 是否正确的基本过程
计算一个英文文章中,使用了“a” 开头的单词的次数


一个英文单词的以特定字母开头,那么它 的前面一定有空格 所以,判断一个空格后面是否跟了一个字 母“a”,就可以找出一段英文中所有以a 开头单词的使用次数
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级联选择控制
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循环控制

循环(loop)控制语句允许重复执行一个或多 个语句,直到某些条件变为真值(True)


菱形符号中的表达式结果为“No”,则执行“No” 的分支,这将导致循环语句和重复 要重复执行的语句可以放在菱形符号上方或下方
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小结与回顾


一般问题的求解过程属于常识范畴,本章 之所以将其作为重要内容重新提出,完全 是为了读者将这种感性的常识认识上升到 理性 如果能够自觉地加以应用,并将其与程序 设计与算法问题求解结合,将形成一种强 大的问题求解技能
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子程序定义



子程序定义界面上 的接口参数称为 “形式参数” RAPTOR的子程序参 数不得超过6个 子程序参数可以是 单个变量,也可以 是数组
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一个设计完成的子程序
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数组应用注意事项


在RAPTOR中,一旦某个变量名被用做数组 变量,就不允许存在一个同名的非数组变 量 RAPTOR数组可以在算法运行过程中动态增 加数组元素;但不可以将一个一维数组在 算法运行中扩展成二维数组
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典型的循环错误
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输入控制循环之一
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输入控制循环之二
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例如:当要获取和处理来自用户的数据时,必须先 取得数据,然后才可以使用 如果交换一下这些语句的顺序,则程序根本无法执 行

顺序控制在英语环境中被称为“and-then”结 构
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选择控制
•当程序执行时,如果决策的 结果是“Yes”(True),则 执行左侧分支 •如果结果是“No”(False), 则执行右侧分支
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