2程序设计基础知识.ppt

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1、2程序设计基础知识程序设计基础知识2.1 2.1 利用计算机解决实际问题的基本步骤利用计算机解决实际问题的基本步骤2.2 2.2 算法的概念算法的概念2.3 2.3 结构化程序设计结构化程序设计2.1 2.1 利用计算机解决实际问题的基本步骤利用计算机解决实际问题的基本步骤 利用计算机解决实际问题的基本步骤概括起来有如下利用计算机解决实际问题的基本步骤概括起来有如下几步。几步。（1）对问题进行分析、论证，辨析解决问题的基本框架）对问题进行分析、论证，辨析解决问题的基本框架，罗列出解决问题的多种可能性方案，从中找出最有效的，罗列出解决问题的多种可能性方案，从中找出最有效的方法。方法。（2）对于最

2、优方案进行详细的算法分析，包括数学模型）对于最优方案进行详细的算法分析，包括数学模型的建立、参数的设置、算法结构的具体应用和算法流程的的建立、参数的设置、算法结构的具体应用和算法流程的绘制等。绘制等。（3）通过得到的算法流程编写相应的语言程序，即算法）通过得到的算法流程编写相应的语言程序，即算法的实现，同时给出相应的语言程序的解释和说明。的实现，同时给出相应的语言程序的解释和说明。（4）运行程序检测程序的语法和算法错误。）运行程序检测程序的语法和算法错误。（5）当语法和算法无误后，进入程序的测试过程，直至）当语法和算法无误后，进入程序的测试过程，直至最后的应用。最后的应用。2.2 2.2 算法

3、的概念算法的概念 算法是为解决某一特定问题而采取的具体的算法是为解决某一特定问题而采取的具体的有限的操作步骤。有限的操作步骤。 22.22.1 1 算法的特性算法的特性算法具有以下特性。算法具有以下特性。（1）有穷性：在有限的操作步骤内完成。有）有穷性：在有限的操作步骤内完成。有穷性是算法的重要特性，任何一个问题的解决穷性是算法的重要特性，任何一个问题的解决不论其采取什么样的算法，其终归是要把问题不论其采取什么样的算法，其终归是要把问题解决好。如果一种算法的执行时间是无限的，解决好。如果一种算法的执行时间是无限的，或在期望的时间内没有完成，那么这种算法就或在期望的时间内没有完成，那么这种算法就

4、是无用和徒劳的，我们不能称其为算法。是无用和徒劳的，我们不能称其为算法。（2）确定性：每个步骤确定，步骤的结果确）确定性：每个步骤确定，步骤的结果确定。算法中的每一个步骤其目的应该是明确的，定。算法中的每一个步骤其目的应该是明确的，对问题的解决是有贡献的。如果采取了一系列对问题的解决是有贡献的。如果采取了一系列步骤而问题没有得到彻底的解决，也就达不到步骤而问题没有得到彻底的解决，也就达不到目的，则该步骤是无意义的。目的，则该步骤是无意义的。22.22.2 2 算法的基本结构算法的基本结构 人们把常用的算法按照具体使用方法的不人们把常用的算法按照具体使用方法的不同归类整理后，形成规范化的基本算法

5、结构类同归类整理后，形成规范化的基本算法结构类型，以此加强算法设计的规范，增强算法描述型，以此加强算法设计的规范，增强算法描述的可读性。的可读性。1顺序结构顺序结构 顺序结构是最基本的算法结构，顺序结构没顺序结构是最基本的算法结构，顺序结构没有步骤之间的相互约束，没有对某一步骤的多有步骤之间的相互约束，没有对某一步骤的多次使用，完全按照步骤的原有次序依次执行即次使用，完全按照步骤的原有次序依次执行即可完成对问题的解决。可完成对问题的解决。例例22.11 解决解决a b ?的问题。的问题。例例22.22 求出两个整数中最大的一个？求出两个整数中最大的一个？ 3循环结构循环结构 循环结构中一个重要

6、的和突出的特点是，循环结构中一个重要的和突出的特点是，算法中有被多次重复执行的步骤，通过对条件算法中有被多次重复执行的步骤，通过对条件的提出限制某些步骤被重复的次数和从何时开的提出限制某些步骤被重复的次数和从何时开始。始。例例22.44 求求1 2 3 4 100之和。之和。22.22.3 3 算法的表示算法的表示1自然语言表示法自然语言表示法 自然语言表示法是用自然语言叙述一个问自然语言表示法是用自然语言叙述一个问题的求解过程。自然语言描述的算法明确、详题的求解过程。自然语言描述的算法明确、详细，是人们常用的描述解决问题的步骤的一般细，是人们常用的描述解决问题的步骤的一般方法。前面的例题在描

7、述其算法结构的时候，方法。前面的例题在描述其算法结构的时候，用到了自然语言的描述方法。用到了自然语言的描述方法。 2传统流程图表示法传统流程图表示法 传统流程图用一些图框（矩形框，菱形，有向线传统流程图用一些图框（矩形框，菱形，有向线等）表示各种操作及流程的走向。等）表示各种操作及流程的走向。例题例题2.5用传统流程用传统流程图描述如下：图描述如下：图2.1 例题2.5传统流程图 图例说明： 流程线 开始框 结束框 判断框 过程框 m100 N Y Y 开始 m1 m%30 输出 m mm1 结束 N 3 3N-SN-S结构化流程图结构化流程图 N-SN-S结构化流程图是对传统流程图的改进。结

8、构化流程图是对传统流程图的改进。在在N-SN-S结构化流程图中取消了流程线，规定算结构化流程图中取消了流程线，规定算法只能自上而下执行，全部算法的描述过程封法只能自上而下执行，全部算法的描述过程封闭在一个方框内，规定算法只允许由顺序结构、闭在一个方框内，规定算法只允许由顺序结构、选择结构和循环结构选择结构和循环结构3 3种基本结构构成。种基本结构构成。（1 1）顺序结构）顺序结构 假如对某一问题的解决共有两个步骤假如对某一问题的解决共有两个步骤A A、B B，且每一步骤无条件约束，则此算法为顺序结构的且每一步骤无条件约束，则此算法为顺序结构的算法，用算法，用N-SN-S结构化流程图描述如图结构

9、化流程图描述如图2.22.2所示。所示。 图2.2 顺序结构 A B Y P N A B （2 2）选择结构）选择结构 假定用于判断执行分支的条件为假定用于判断执行分支的条件为P P，分支为分支为A A、B B，则选择结构的，则选择结构的N-SN-S结构化流结构化流程图描述如图程图描述如图2.42.4所示。所示。 图2.4 选择结构（3）循环结构）循环结构 循环结构的算法分为：当型循环和直到型循循环结构的算法分为：当型循环和直到型循环两种，当型循环结构的环两种，当型循环结构的N-S流程图如图流程图如图2.6所示。所示。 循环条件 P 循环体 图2.6 当型循环图2.7 直到型循环 循环体 循环条件 P 直到型循环结构的直到型循环结构的N-S流程图如图流程图如图2.7所示。所示。4 4伪代码表示算法伪代码表示算法 伪代码表示算法是用介于自然语言和计算伪代码表示算法是用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号表示算法。机语言之间的文字和符号表示算法。 2.3 2.3 结构化程序设计结构化程序设计