大学计算机基础(第2版) 第9章 程序设计基础.ppt

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1、程序设计基础1第九章程序设计基础程序设计基础2第九章程序设计基础9.1算法与程序设计概述3程序设计基础9.1.1程序的概念现实生活中，程序的直观特征是按事先安排的步骤，一步步完成一系列动作，这种对活动过程的步骤描述就是一个“程序”。在计算机领域，程序是指为让计算机完成特定的任务而设计的指令序列。它是程序设计人员编写的、计算机能够理解并执行的一些命令的集合，是解决问题的具体步骤在计算机中的实现。4程序设计基础例9.1求给定的十个数的平均值。以VisualBasic语言表示的程序如下：PrivateSubCommand1_Click()Dimsum,averageAs

2、Integer′定义保存和、平均值的变量DimxAsSingle′定义接收输入数据的临时变量DimcountAsInteger′定义控制输入数据个数的变量sum=0′和的初始值为零Forcount=1To10Step1′重复做10次输入及累加求和x=InputBox("input"+Str(count)+";")′提示并输入数据sum=sum+x′输入数据加到累加和中Nextaverage=sum/10′求平均值printaverage′打印平均值EndSub5程序设计基础9.1.2算法的概念及特征算法是指通过完成一组操作序列来实现问题的求解。用编写计算机程序来解

3、决一个具体问题时，首先是要确定解题的步骤。对解题步骤进行描述就是算法设计，它的优劣决定着软件系统的性能。6程序设计基础算法规定了求解给定类型问题所需的所有“处理步骤”及其执行顺序，使得给定类型的任何问题能通过有限的指令序列、在有限的时间内被求解。其中每条指令表示一个或多个操作。每一个算法具有下列5个特性：（1）有穷性。算法必须能在有限的时间内做完，即能在执行有限个步骤后终止，包括合理的执行时间的含义。（2）确定性。算法中每一步骤都必须有明确定义，不允许有模棱两可的解释，不允许有多义性。（3）有效性。算法中描述的每一步操作都应该能有效地执行，都可以通过已经实现的基本

4、操作，在运算有限次后得到确定的结果。（4）输入。一个算法有零个或多个输入。（5）输出。一个算法有一个或多个有效信息的输出。7程序设计基础算法的评价解决同一个问题的算法可以有多种，不同人员的设计不尽相同，其效率也存在差别，一个不好算法可能导致程序要运行几天、几个月甚至几年，一个好的算法可能只要几分种、几秒钟就可以完成。在设计算法时，应当遵循以下原则:首先是保证算法的正确性其次要具有良好的可读性第三，算法应具有健壮性另外，算法执行时间的高效性和努力降低对存储空间的需求也是算法设计追求的目标。8程序设计基础9.1.3算法的表示方法1)用自然语言表示2)用传统流程图表示3

5、)N-S流程图4)用伪代码表示程序设计基础99.2数据结构10程序设计基础数据结构中相关概念和术语①数据。能够被计算机识别、存储和加工处理的信息载体，包括整数、实数、复数、字符、文字、图形、图像、语音等。②数据元素。数据的基本单位，又称为元素、结点、顶点、记录等。③数据对象。具有相同性质的数据元素的集合。④数据结构。指互相之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合。任何问题中的数据元素之间都不会是孤立的，在它们之间都存在着这样或那样的关系，这种数据元素之间的关系称为结构。11程序设计基础常有下列四类基本的结构：a)集合结构。数据元素间的关系是“属于同一个集合”。集合

6、是元素关系极为松散的一种结构。b)线性结构。数据元素之间存在着一对一的关系。c)树形结构。数据元素之间存在着一对多的关系。d)图形结构。数据元素之间存在着多对多的关系，图形结构也称作网状结构。⑤数据的逻辑结构。用来描述数据元素之间的逻辑关系，是从具体问题抽象出来的数学模型，它与数据的存储无关。逻辑结构分为两大类，线性结构和非线性结构。树形和图形结构是非线性结构。12程序设计基础⑥数据的存储结构。用来描述数据元素及数据元素之间关系在存储器中的存储形式。存储结构常用的有2种：顺序存储、链接存储，另外还有索引存储和散列存储。a)顺序存储。把逻辑上相邻的元素存储在物理位置

7、相邻的存储单元中，由此得到的存储表示称为顺序存储结构。顺序存储结构常借助于程序设计语言中的数组来实现。b)链式存储。对逻辑上相邻的元素不要求其物理位置相邻，元素间的逻辑关系通过附设的指针字段来表示，由此得到的存储表示称为链式存储结构。链式存储结构通常借助于程序设计语言中的指针来实现。13程序设计基础⑦数据的运算。指对数据施加的操作，常见的基本操作有：a)插入。在数据结构是指定位置上增添新的数据元素。b)删除。在已有的数据结构中删除指定元素。c)查找。在已有数据中寻找指定元素。d)排序。对存在的数据重新安排其逻辑顺序，使得它是按某个关键字有序（升序或降序）。e)遍历

8、。对数据结