C语言程序设计C语言程序设计PPT (2).pdf

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1、2 2算法程序的灵魂第第章章数据结构对数据的描述。在程序中要指定用到哪些数据，以及这些数据的类型和数据的组织形式。算法对操作的描述。即要求计算机进行操作的步骤。算法+数据结构=程序沃思算法程序员数据结构语言工具程序设计方法算 法广义地说，为解决一个问题而采取的方法和步骤，就称为“算法”。对同一个问题，可以有不同的解题方法和步骤。为了有效地进行解题，不仅需要保证算法正确，还要考虑算法的质量，选择合适的算法。非数值运算算法数值运算算法算法数值运算的目的是求数值解。由于数值运算往往有现成的模型，可以运用数值分析方法，因此对数值运算的算法的研究比较深入，算法比较成熟。计算机在非数值运算方面的应用远超在

2、数值运算方面的应用。非数值运算的种类繁多，要求各异，需要使用者参考已有的类似算法，重新设计解决特定问题的专门算法。简单的算法举例【例2.1】求12345S1:先求1乘以2，得到结果2S2:将步骤1得到的乘积2再乘以3，得到结果6S3:将6再乘以4，得24S4:将24再乘以5，得120算法算法步骤步骤S1:令p=1，或写成1=p(表示将1存放在变量p中)S2:令i=2，或写成2=i(表示将2存放在变量i中)S3:使p与i相乘，乘积仍放在变量p中，可表示为:p*i=pS4:使i的值加1，即i+1=iS5:如果i不大于5，返回重新执行S3及其后的步骤S4和S5；否则，算法结束。最后得到p的值就是5!

3、的值。算法算法步骤步骤若题目改为:求13579113=ii+2=i若i11，返回S3；否则，结束或者 若i11，结束；否则，返回S3i=32用这种方法表示的算法具有一般性、通用性和灵活性简单的算法举例【例2.2】有50个学生，要求输出成绩在80分以上的学生的学号和成绩S1:1=iS2:如果gi80，则输出ni和gi，否则不输出S3:i+1=iS4:如果i50，返回到S2，继续执行，否则，算法结束算法算法步骤步骤n：表示学生学号下标i：表示第几个学生n1：表示第一个学生的学号ni：表示第i个学生的学号g：表示学生的成绩g1：表示第一个学生的成绩gi：表示第i个学生的成绩简单的算法举例【例2.3】

4、判定20002500年中的每一年是否为闰年，并将结果输出S1:2000=yearS2:若year不能被4整除，则输出year 的值和“不是闰年”。然后转到S6，检查下一个年份S3:若year能被4整除，不能被100整除，则输出year的值和“是闰年”。然后转到S6S4:若year能被400整除，输出year的值和“是闰年”，然后转到S6S5:输出year的值和“不是闰年”S6:year+1=yearS7:当year2500时，转S2继续执行，否则算法停止算法算法步骤步骤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整除其他简单的算法举

5、例【例2.4】求1 12+1314+1991100S1:sign=1S2:sum=1S3:deno=2S4:sign=(-1)signS5:term=sign(1/deno)S6:sum=sum+termS7:deno=deno+1S8:若deno100返回S4；否则算法结束算法算法步骤步骤sign：表示当前项的数值符号term：表示当前项的值sum：表示当前项的累加和deno：表示当前项的分母简单的算法举例【例2.5】给出一个大于或等于3的正整数，判断它是不是一个素数S1:输入n的值S2:i=2（i作为除数）S3:n被i除，得余数rS4:如果r=0，表示n能被i整除，则输出n“不是素数”，算

6、法结束；否则执行S5S5:i+1=iS6:如果in-1，返回S3；否则输出n的值以及“是素数”，然后结束算法算法步骤步骤解题思路:所谓素数(prime)，是指除了1和该数本身之外，不能被其他任何整数整除的数。实际上，n不必被2(n-1)之间的整数除，只须被2n/2间整数除即可，甚至只须被2 之间的整数除即可。i 算法的特性12345有穷性一个算法应包含有限的操作步骤，而不能是无限的确定性算法中的每一个步骤都应当是确定的，而不应当是含糊的、模棱两可的有零个或多个输入所谓输入是指在执行算法时需要从外界取得必要的信息有一个或多个输出算法的目的是为了求解，“解”就是输出有效性算法中的每一个步骤都应当能

7、有效地执行，并得到确定的结果算法的表示伪代码结构化流程图传统流程图自然语言用流程图表示算法起止框输入输出框判断框处理框流程线连接点注释框算法的流程图表示举例【例2.6】将例2.1的算法用流程图表示。求12345。S1:1=pS2:2=iS3:p*i=pS4:i+1=iS5:如果i5，则返回S3；否则结束算法算法步骤步骤开始1=p2=ip*i=pi+1=i结束YN输出pi5P:表示被乘数i:表示乘数算法的流程图表示举例【例2.7】例2.2的算法用流程图表示。有50个学生，要求输出成绩在80分以上的学生的学号和成绩。S1:1=iS2:如果gi80，则输出ni和gi，否则不输出S3:i+1=iS4:

8、如果i50，返回到S2，继续执行，否则，算法结束算法算法步骤步骤开始1=ii+1=i1=ii+1=ii50结束YN输入ni、gii50Ygi80Y输出ni、giNn：表示学生学号下标i：表示第几个学生n1：表示第一个学生的学号ni：表示第i个学生的学号g：表示学生的成绩g1：表示第一个学生的成绩gi：表示第i个学生的成绩算法的流程图表示举例【例2.8】例2.3判定闰年的算法用流程图表示。判定20002500年中的每一年是否为闰年，将结果输出。开始2000=yearNYear不能被4整除Y输出year“是闰年”NYear不能被100整除YYear不能被400整除输出year“不是闰年”N输出ye

9、ar“是闰年”输出year“不是闰年”Year+1=yearYear2500YY结束算法的流程图表示举例【例2.9】将例2.4的算法用流程图表示。求 1 12+1314+1991100S1:sign=1S2:sum=1S3:deno=2S4:sign=(-1)*signS5:term=sign*(1/deno)S6:sum=sum+termS7:deno=deno+1S8:若deno100返回S4；否则算法结束算法算法步骤步骤sign：表示当前项的数值符号term：表示当前项的值sum：表示当前项的累加和deno：表示当前项的分母开始1=sum1=sign结束输入sumdeno100YN2=d

10、eno(-1)*sign=signsign*(1/deno)=termsum+term=sumdeno+1=deno简单的算法举例【例2.10】例2.5判断素数的算法用流程图表示。对一个大于或等于3的正整数，判断它是不是一个素数。S1:输入n的值S2:i=2（i作为除数）S3:n被i除，得余数rS4:如果r=0，表示n能被i整除，则输出n“不是素数”，算法结束；否则执行S5S5:i+1=iS6:如果i，返回S3；否则输出n的值以及“是素数”，然后结束算法算法步骤步骤开始n/i的余数=r结束输出n“是素数”i YN2=ii+1=i输入nr=0输出n“不是素数”传统流程图的弊端传统的流程图用流程线

11、指出各框的执行顺序，对流程线的使用没有严格限制。因此，使用者可以不受限制地使流程随意地转来转去，使流程图变得毫无规律，阅读时要花很大精力去追踪流程，使人难以理解算法的逻辑。三种基本结构AB顺序结构ABP真假选择结构P假真循环结构A三种基本结构的特点1只有一个入口2只有一个出口3结构内的每一部分都有机会被执行到4结构内不存在“死循环”用N-S流程图表示算法用伪代码表示算法伪代码是用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法。它如同一篇文章一样，自上而下地写下来。每一行(或几行)表示一个基本操作。它不用图形符号，因此书写方便，格式紧凑，修改方便，容易看懂，也便于向计算机语言算法(即程序)过

12、渡。算法的流程图表示举例【例2.16】求5!，用伪代码表示。S1:1=pS2:2=iS3:p*i=pS4:i+1=iS5:如果i5，则返回S3；否则结束算法算法步骤步骤P:表示被乘数i:表示乘数begin(算法开始)1=p2=Iwhile i5p*i=pi+1=Iprint pend(算法结束)伪代码算法的流程图表示举例【例2.17】求 1 12+1314+1991100，用伪代码表示。begin(算法开始)1=sign1=sum2=denowhile deno100(-1)*sign=signsign*(1/deno)=termsum+term=sumdeno+1=denoprint sum

13、end(算法结束)伪代码S1:sign=1S2:sum=1S3:deno=2S4:sign=(-1)*signS5:term=sign*(1/deno)S6:sum=sum+termS7:deno=deno+1S8:若deno100返回S4；否则算法结束算法算法步骤步骤sign：表示当前项的数值符号term：表示当前项的值sum：表示当前项的累加和deno：表示当前项的分母用计算机语言表示算法【例2.18】将例2.16表示的算法（求5!）用C语言表示。S1:1=pS2:2=iS3:p*i=pS4:i+1=iS5:如果i5，则返回S3；否则结束算法算法步骤步骤P:表示被乘数i:表示乘数#incl

14、ude int main()int i,p;p=1;i=2;while(i=5)p=p*i;i=i+1;printf(%dn,p);return 0;用计算机语言表示算法【例2.18】将例2.17表示的算法求1 12+1314+1991100的值用C语言表示。#include int main()int sign=1;double deno=2.0,sum=1.0,term;while(deno=100)sign=-sign;term=sign/deno;sum=sum+term;deno=deno+1;printf(%fn,sum);return 0;S1:sign=1S2:sum=1S3:deno=2S4:sign=(-1)*signS5:term=sign*(1/deno)S6:sum=sum+termS7:deno=deno+1S8:若deno100返回S4；否则算法结束算法算法步骤步骤sign：表示当前项的数值符号term：表示当前项的值sum：表示当前项的累加和deno：表示当前项的分母结构化程序设计方法3241模块化设计自顶向下逐步细化结构化编码