1、C語言程序設(shè)計(jì)教程,3 算法,3 算 法,本章內(nèi)容 3.1 算法概述 3.2 程序結(jié)構(gòu) 3.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法,程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+程序設(shè)計(jì)方法+語言環(huán)境,靈 魂,加工對象,工具,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) （順序、循環(huán)、選擇）,3.1 算法的概念,廣義的說,為解決一個問題而采用的方法和步驟,就稱為算法。 選擇合適的算法 算法分兩類：數(shù)值算法和非數(shù)值算法,買電視機(jī)的步驟：,選好貨物,開票,付款,拿發(fā)票,取貨,回家,考大學(xué)上大學(xué)的步驟,填報(bào)名單,交報(bào)名費(fèi),拿準(zhǔn)考證,參加考試,得到錄取通知書,報(bào)到注冊,簡單算法舉例,例1 ：求5！ （12345）。 可先寫出這樣的算法： （1）先求12，得到結(jié)果2； （

2、2）將步驟1得到的結(jié)果再乘以3，得到結(jié)果6； （3）將6再乘以4，得到24； （4）將24再乘以5，得到120。,求5！ （12345）,上述算法太繁瑣，我們找一種通用的表示方法： s1:設(shè)變量p，被乘數(shù)，p=1; s2:設(shè)變量i,代表乘數(shù)，i=2; s3:使pi,乘積放在被乘數(shù)變量p中，可表示為： p i p; s4:使i的值加1，即i+1 i; s5:如果i不大于5，返回重新執(zhí)行步驟s3以及其后的s4、s5;否則，算法結(jié)束。 最后得到的p就是5!的值。,例2.求13579 11,上述算法稍作改動： s1: 1 p; s2: 3 i; s3: p i p; s4: i+2 i s5: 若i1

3、1,返回s3;否則，結(jié)束。,請同學(xué)們仔細(xì)分析循環(huán)結(jié)束的條件，即s5步驟，如果在求13579 11時，將s5步驟寫成： s5：若I11，返回s3。 這樣會有什么問題？會得到什么結(jié)果？,例 2,有50個學(xué)生，要求將他們之中成績在80分以上 者打印出來。 解：用n表示學(xué)生學(xué)號，n1代表第一個學(xué)生學(xué)號，ni 代表第i 個學(xué)生學(xué)號。用g代表學(xué)生成績，gi代表第i個學(xué)生成績，算法表示如下：,S1: 1 i; S2: 如果gi80,則打印ni和gi,否則不打印。 S3: i+1 i; S4: 如果i50,返回s2,繼續(xù)執(zhí)行，否則算法結(jié)束。 本例中，變量i作為下標(biāo)，用它來控制序號 （第幾個學(xué)生，第幾個成績）。

4、當(dāng) i超過50時，表 示已對50個學(xué)生的成績處理完畢，算法結(jié)束。,算法的特性,有窮性 確定性 有零個或多個輸入 有一個或多個輸出 有效性,用語言表示算法（自然語言、結(jié)構(gòu)化語言） 用流程圖表示算法（傳統(tǒng)、N-S流程圖） 用偽代碼表示算法 用計(jì)算機(jī)語言表示算法 要記住常用的流程圖符號（請學(xué)生說出各自的名稱）,怎樣表示一個算法,例如：描述計(jì)算并輸出z=y/x的流程，可以用自然語言描述如下： （1）輸入x，y。 （2）判斷x是否為0： 若X=0,則輸出錯誤信息； 否則計(jì)算 y/x z，且輸出z。,自然語言描述舉例,例如：描述計(jì)算并輸出z=y/x的流程，可以用結(jié)構(gòu)化語言描述算法如下： （1）input

5、x，y。 （2）if x=0 print (“非法輸入”) else z=y/x; print z;,結(jié)構(gòu)化語言描述舉例,求5！,程序流程圖舉例,t=1,i=2,t=t*i,i=i+1,i5,結(jié)束,N,Y,開始,17,【例】判斷自然數(shù)n（n1）是否為素?cái)?shù),盒圖（N-S圖）舉例,幾種算法表示方法比較,求5！,S1: 1 p S2: 2 i S3: p*i p S4: i+1 i S5:若i=5, 返回s3; 否則，結(jié)束,用自然語言表示,用流程圖表示,用N-S流程表示,int main(void) int i,t; t=1; i=2; while(i=5) t=t*i; i=i+1; printf

6、(“%d”,t); return 0; ,用語言表示,3.2 程序的三種基本結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 基本思想：任何程序都可以用三種基本結(jié)構(gòu)表示，限制使用無條件轉(zhuǎn)移語句（goto） 結(jié)構(gòu)化程序：由三種基本結(jié)構(gòu)反復(fù)嵌套構(gòu)成的程序叫 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)清晰，易讀，提高程序設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率,三種基本結(jié)構(gòu),順序結(jié)構(gòu) 選擇結(jié)構(gòu)（選取結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)） 循環(huán)結(jié)構(gòu)(重復(fù)結(jié)構(gòu)) 當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)（While型） 直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)（Until型） 三種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： 只有一個入口和出口 結(jié)構(gòu)內(nèi)的每一部分都有機(jī)會被執(zhí)行到。 結(jié)構(gòu)內(nèi)不存在死循環(huán),順序結(jié)構(gòu),選擇結(jié)構(gòu),二分支選擇結(jié)構(gòu),多分支選擇結(jié)構(gòu),k,循環(huán)結(jié)構(gòu),當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu),直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)

7、,注：A可以是一個簡單語句，也可以是一個基本結(jié)構(gòu),課堂練習(xí)： 以“在一組數(shù)中求最大數(shù)”的詳細(xì)設(shè)計(jì)為例，分別用程序流程圖、NS圖來描述它的軟件實(shí)現(xiàn)過程。為了簡化，兩張圖可全部省略程序開始處的輸入語句和結(jié)束處的輸出語句。,3.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì),自頂向下 逐步細(xì)化 模塊化設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)化編程,課后習(xí)題： 2.1 什么是算法?試從日常生活中找3個例子，描述它們的算法。 2.2 什么叫結(jié)構(gòu)化的算法?為什么要提倡結(jié)構(gòu)化的算法？ 2.3 試述三種基本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，你能否自己另外設(shè)計(jì)兩種基本結(jié)構(gòu)(要符合基本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn))。,2.4 分別用傳統(tǒng)流程圖和盒圖（N-S圖）表示求解以下問題的算法。 (1) 有兩個瓶子A和B，分別盛放醋和醬油，要求將它們互換(即A瓶原來盛醋，現(xiàn)改盛醬油，B瓶則相反)。 (2) 依次將10個數(shù)輸入，要求將其中最大的數(shù)打印出來。 (3) 有3個數(shù)a、b、c，要求按大小順序把它們打印出來。 (4) 求1+