C语言程序设计第3版算法与程序设计基础.ppt

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1、第一章C语言程序设计算法与程序设计基础本章要点什么是程序设计什么是算法，如何设计和表示算法结构化程序设计的思想和方法计算机语言：是规则和符号的集合，是与计算机交流的工具。必须具有数据表达和数据处理（流程控制）的能力。程序：求解问题的指令序列软件：程序的集合学习语言设计程序制作软件概念：学软件：学思想、学功能、学操作。熟练工种学语言：学规则、学方法、学设计、学应用。规范学习，灵活应用3计算机语言分类面向过程语言面向对象语言FORTRANBASICCPASCALCOBOLLISPC++C#VisualCVisualBASICVisualJ++系统软件设计具有图形功能科学计算商用人工

2、智能41.1程序设计的基本概念数据元素：数据的最小单位数据结构：数据元素的组织形式程序设计＝数据结构＋算法＋方法＋工具数据结构的优劣决定了软件或程序的复杂程度和面貌一个程序应包括两个方面的内容:对数据的描述：数据结构对操作的描述：算法完整的程序设计应该包括四部分:5程序设计的步骤分析问题，建立数学模型确定数据结构确定算法，描述算法编制程序，调试程序运行结果一个正确的程序通常包含两方面的含义：一是书写正确，二是结果正确。书写正确是指程序语法正确，符合程序语言的规则；结果正确是指对应于正确的输入，程序能够得到所期望的输出。6程序的三种基本结构1.顺序结构程序按照语句的书写次序顺序执

3、行。BA先执行A操作，再执行B操作，两者是顺序执行关系。72.选择结构通过判断特定条件，选择一个分支执行。当P条件成立时，执行A操作，否则执行B操作APB成立不成立语句不成立P成立当P条件成立时，执行语句操作，否则跳过语句操作83.循环结构在给定条件下，反复执行循环体，直到条件不满足为止.(1)形式a（当型循环结构）不成立PA成立当P条件成立时，反复执行A,直到P为零为止。9(2)形式b（直到型循环结构）先执行A操作，再判断P是否成立，若P成立，再执行A，直到P不成立为止。AP成立不成立10算法：完成一项任务的具体步骤计算机语言的别名：算法语言1.算法的概念1.2算法概述“一个

4、算法，就是一个有穷规则的集合，其中之规则规定了一个解决某一特定类型的问题的运算序列。”任何解决问题的过程都是由一定的步骤组成的，把解决问题确定的方法和有限的步骤称作为算法。11例1：计算函数M(x)的值。函数M(x)为：算法分析：这是一个数值运算问题。其中M代表要计算的函数值，有两个不同的表达式，根据x的取值决定采用哪一个算式。根据计算机具有逻辑判断的基本功能，用计算机解题的算法如下：12①将a、b、c和x的值输入到计算机；②判断x≤a?如果条件成立，执行第③步，否则执行第④步；③按表达式bx+a2计算出结果存放到M中，然后执行第⑤步；④按表达式a(c-x)+c2计算出结果存放

5、到M中，然后执行第⑤步；⑤输出M的值；⑥算法结束。这是用自然语言描述的算法13例2：有黑和蓝两个墨水瓶，但却错把黑墨水装在了蓝墨水瓶子里，而蓝墨水错装在了黑墨水瓶子里，要求将其互换。算法分析：这是一个非数值运算问题。因为两个瓶子的墨水不能直接交换，所以，解决这一问题的关键是需要引入第三个墨水瓶。设第三个墨水瓶为白色，其交换步骤如下：14①将蓝瓶中的黑墨水装入白瓶中②将黑瓶中的蓝墨水装入蓝瓶中③将白瓶中的黑墨水装入黑瓶中④交换结束152.算法的基本特征算法是一个有穷规则的集合，这些规则确定了解决某类问题的一个运算序列。算法的基本特征：有穷性：算法必须在执行有限个操作后终止；确定性

6、：算法中每一步的含义必须是确切的，不能出现任何二义性；有效性：算法中的每一步操作都应该能有效执行，一个不可执行的操作是无效的；有零个或多个输入：执行算法时，从外界获得必要的信息；有一个或多个输出：算法的解就是输出。163.算法的常用表示方法可以用不同的方法表示算法，常用方法有：自然语言传统流程图结构化流程图17（1）自然语言自然语言即是使用汉语、英语或其他语言去描述算法。[例]有50名学生的成绩，要求将他们之中80分以上的成绩打印出来。设用g代表学生成绩，gi代表第i个学生成绩。算法可表示如下：1）使i=1；2）如果gi80，则打印gi，否则不打印；3）使i的值加1；4）如果

7、i50,返回S2，继续执行；否则，算法结束。特点：描述算法通俗易懂，容易产生歧义。对复杂问题，语句繁琐、冗长，并且很难清楚地表达算法的逻辑流程，往往需要根据上下文判别其含义，尤其对描述含有选择、循环结构的算法，不太方便和直观，一般不常使用。18(2)传统流程图美国国家标准化协会ANSI(AmericanNationalStandardInstitute)规定了一些常用的流程图符号：起止框判断框处理框输入/输出框注释框流向线连接点19程序流程图表示开始1igi>=80输出gii+1ii>