數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對數(shù)據(jù)的描述。在程序中要指定用到哪些數(shù)據(jù)，以及這些數(shù)據(jù)的類型和數(shù)據(jù)的組織形式。算法對操作的描述。即要求計算機(jī)進(jìn)行操作的步驟。算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序沃思算法程序員數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)語言工具程序設(shè)計方法算法廣義地說，為解決一個問題而采取的方法和步驟，就稱為“算法”。對同一個問題，可以有不同的解題方法和步驟。為了有效地進(jìn)行解題，不僅需要保證算法正確，還要考慮算法的質(zhì)量，選擇合適的算法。非數(shù)值運算算法數(shù)值運算算法算法數(shù)值運算的目的是求數(shù)值解。由于數(shù)值運算往往有現(xiàn)成的模型，可以運用數(shù)值分析方法，因此對數(shù)值運算的算法的研究比較深入，算法比較成熟。計算機(jī)在非數(shù)值運算方面的應(yīng)用遠(yuǎn)超在數(shù)值運算方面的應(yīng)用。非數(shù)值運算的種類繁多，要求各異，需要使用者參考已有的類似算法，重新設(shè)計解決特定問題的專門算法。簡單的算法舉例【例2.1】求1×2×3×4×5S1:先求1乘以2，得到結(jié)果2S2:將步驟1得到的乘積2再乘以3，得到結(jié)果6S3:將6再乘以4，得24S4:將24再乘以5，得120算法步驟S1:令p=1，或?qū)懗?=>p(表示將1存放在變量p中)S2:令i=2，或?qū)懗?=>i(表示將2存放在變量i中)S3:使p與i相乘，乘積仍放在變量p中，可表示為:p*i=>pS4:使i的值加1，即i+1=>iS5:如果i不大于5，返回重新執(zhí)行S3及其后的步驟S4和S5；否則，算法結(jié)束。最后得到p的值就是5!的值。算法步驟若題目改為:求1×3×5×7×9×113=>ii+2=>i若i≤11，返回S3；否則，結(jié)束或者若i>11，結(jié)束；否則，返回S3i=32用這種方法表示的算法具有一般性、通用性和靈活性簡單的算法舉例【例2.2】有50個學(xué)生，要求輸出成績在80分以上的學(xué)生的學(xué)號和成績S1:1=>iS2:如果gi≥80，則輸出ni和gi，否則不輸出

S3:i+1=>iS4:如果i≤50，返回到S2，繼續(xù)執(zhí)行，否則，算法結(jié)束算法步驟n：表示學(xué)生學(xué)號下標(biāo)i：表示第幾個學(xué)生n1：表示第一個學(xué)生的學(xué)號ni：表示第i個學(xué)生的學(xué)號g：表示學(xué)生的成績g1：表示第一個學(xué)生的成績gi：表示第i個學(xué)生的成績簡單的算法舉例【例2.3】判定2000—2500年中的每一年是否為閏年，并將結(jié)果輸出S1:2000=>yearS2:若year不能被4整除，則輸出year的值和“不是閏年”。然后轉(zhuǎn)到S6，檢查下一個年份S3:若year能被4整除，不能被100整除，則輸出year的值和“是閏年”。然后轉(zhuǎn)到S6S4:若year能被400整除，輸出year的值和“是閏年”，然后轉(zhuǎn)到S6S5:輸出year的值和“不是閏年”S6:year+1=>yearS7:當(dāng)year≤2500時，轉(zhuǎn)S2繼續(xù)執(zhí)行，否則算法停止算法步驟Year被100整除，又能被400整除01030402Year被4整除，但不能被100整除Year不能被4整除其他非閏年非閏年閏年閏年簡單的算法舉例

S1:sign=1S2:sum=1S3:deno=2S4:sign=(-1)signS5:term=sign(1/deno)S6:sum=sum+termS7:deno=deno+1S8:若deno≤100返回S4；否則算法結(jié)束算法步驟sign：表示當(dāng)前項的數(shù)值符號term：表示當(dāng)前項的值sum：表示當(dāng)前項的累加和deno：表示當(dāng)前項的分母簡單的算法舉例【例2.5】給出一個大于或等于3的正整數(shù)，判斷它是不是一個素數(shù)S1:輸入n的值S2:i=2（i作為除數(shù)）S3:n被i除，得余數(shù)rS4:如果r=0，表示n能被i整除，則輸出n“不是素數(shù)”，算法結(jié)束；否則執(zhí)行S5S5:i+1=>iS6:如果i≤n-1，返回S3；否則輸出n的值以及“是素數(shù)”，然后結(jié)束算法步驟解題思路:所謂素數(shù)(prime)，是指除了1和該數(shù)本身之外，不能被其他任何整數(shù)整除的數(shù)。

算法的特性12345有窮性

一個算法應(yīng)包含有限的操作步驟，而不能是無限的確定性

算法中的每一個步驟都應(yīng)當(dāng)是確定的，而不應(yīng)當(dāng)是含糊的、模棱兩可的有零個或多個輸入所謂輸入是指在執(zhí)行算法時需要從外界取得必要的信息有一個或多個輸出算法的目的是為了求解，“解”就是輸出有效性算法中的每一個步驟都應(yīng)當(dāng)能有效地執(zhí)行，并得到確定的結(jié)果算法的表示偽代碼結(jié)構(gòu)化流程圖傳統(tǒng)流程圖自然語言用流程圖表示算法起止框輸入輸出框判斷框處理框流程線連接點注釋框算法的流程圖表示舉例【例2.6】將例2.1的算法用流程圖表示。

求1×2×3×4×5。S1:1=>pS2:2=>iS3:p*i=>pS4:i+1=>iS5:如果i≤5，則返回S3；否則結(jié)束算法步驟開始1=>p2=>ip*i=>pi+1=>i結(jié)束YN輸出pi>5P:表示被乘數(shù)i:表示乘數(shù)算法的流程圖表示舉例【例2.7】例2.2的算法用流程圖表示。有50個學(xué)生，要求輸出成績在80分以上的學(xué)生的學(xué)號和成績。S1:1=>iS2:如果gi≥80，則輸出ni和gi，否則不輸出

S3:i+1=>iS4:如果i≤50，返回到S2，繼續(xù)執(zhí)行，否則，算法結(jié)束算法步驟開始1=>ii+1=>i1=>ii+1=>ii>50結(jié)束YN輸入ni、gii>50Ygi≥80Y輸出ni、giNn：表示學(xué)生學(xué)號下標(biāo)i：表示第幾個學(xué)生n1：表示第一個學(xué)生的學(xué)號ni：表示第i個學(xué)生的學(xué)號g：表示學(xué)生的成績g1：表示第一個學(xué)生的成績gi：表示第i個學(xué)生的成績算法的流程圖表示舉例【例2.8】例2.3判定閏年的算法用流程圖表示。

判定2000—2500年中的每一年是否為閏年，將結(jié)果輸出。開始2000=>yearNYear不能被4整除Y輸出year“是閏年”NYear不能被100整除YYear不能被400整除輸出year“不是閏年”N輸出year“是閏年”輸出year“不是閏年”Year+1=>yearYear>2500YY結(jié)束算法的流程圖表示舉例

S1:sign=1S2:sum=1S3:deno=2S4:sign=(-1)*signS5:term=sign*(1/deno)S6:sum=sum+termS7:deno=deno+1S8:若deno≤100返回S4；否則算法結(jié)束算法步驟sign：表示當(dāng)前項的數(shù)值符號term：表示當(dāng)前項的值sum：表示當(dāng)前項的累加和deno：表示當(dāng)前項的分母開始1=>sum1=>sign結(jié)束輸入sumdeno>100YN2=>deno(-1)*sign=>signsign*(1/deno)=>termsum+term=>sumdeno+1=>deno簡單的算法舉例【例2.10】例2.5判斷素數(shù)的算法用流程圖表示。

對一個大于或等于3的正整數(shù)，判斷它是不是一個素數(shù)。

算法步驟開始n/i的余數(shù)=>r結(jié)束輸出n“是素數(shù)”

YN2=>ii+1=>i輸入nr=0輸出n“不是素數(shù)”傳統(tǒng)流程圖的弊端傳統(tǒng)的流程圖用流程線指出各框的執(zhí)行順序，對流程線的使用沒有嚴(yán)格限制。因此，使用者可以不受限制地使流程隨意地轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去，使流程圖變得毫無規(guī)律，閱讀時要花很大精力去追蹤流程，使人難以理解算法的邏輯。三種基本結(jié)構(gòu)AB順序結(jié)構(gòu)ABP真假選擇結(jié)構(gòu)P假真循環(huán)結(jié)構(gòu)A三種基本結(jié)構(gòu)的特點1只有一個入口2只有一個出口3結(jié)構(gòu)內(nèi)的每一部分都有機(jī)會被執(zhí)行到4結(jié)構(gòu)內(nèi)不存在“死循環(huán)”用N-S流程圖表示算法用偽代碼表示算法偽代碼是用介于自然語言和計算機(jī)語言之間的文字和符號來描述算法。它如同一篇文章一樣，自上而下地寫下來。每一行(或幾行)表示一個基本操作。它不用圖形符號，因此書寫方便，格式緊湊，修改方便，容易看懂，也便于向計算機(jī)語言算法(即程序)過渡。算法的流程圖表示舉例【例2.16】求5!，用偽代碼表示。S1:1=>pS2:2=>iS3:p*i=>pS4:i+1=>iS5:如果i≤5，則返回S3；否則結(jié)束算法步驟P:表示被乘數(shù)i:表示乘數(shù)begin (算法開始)1=>p

2=>I

whilei≤5

{p*i=>p

i+1=>I

}

printpend (算法結(jié)束)偽代碼算法的流程圖表示舉例

begin (算法開始)1=>sign

1=>sum

2=>deno

whiledeno≤100

{(-1)*sign=>sign

sign*(1/deno)=>term

sum+term=>sum

deno+1=>deno

}

printsumend (算法結(jié)束)偽代碼S1:sign=1S2:sum=1S3:deno=2S4:sign=(-1)*signS5:term=sign*(1/deno)S6:sum=sum+termS7:deno=deno+1S8:若deno≤100返回S4；否則算法結(jié)束算法步驟sign：表示當(dāng)前項的數(shù)值符號term：表示當(dāng)前項的值sum：表示當(dāng)前項的累加和deno：表示當(dāng)前項的分母用計算機(jī)語言表示算法【例2.18】將例2.16表示的算法（求5!）用C語言表示。S1:1=>pS2:2=>iS3:p*i=>pS4:i+1=>iS5:如果i≤5，則返回S3；否則結(jié)束算法步驟P:表示被乘數(shù)i:表示乘數(shù)#include<stdio.h>intmain(){ inti,p; p=1;

i=2;

while(i<=5)

{

p=p*i;

i=i+1;

}

printf(″%d\n″,p);

return0;}用計算機(jī)語言表示算法

#include<stdio.h>intmain(){ intsign=1; doubledeno=2.0,sum=1.0,term;

while(deno<=100)

{

sign=-sign;

term=sign/deno;

sum=sum+term;

deno=deno+1;

}

printf(″%f\n″,sum);