C语言算法和流程图.ppt

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1、第第2 2章章 算法和流程图算法和流程图2.1 算法的概念算法的概念2.2 算法的表示方法算法的表示方法退出退出2.1 算法的概念算法的概念2.1.1 2.1.1 2.1.1 2.1.1 什么是算法什么是算法什么是算法什么是算法 编程：这个程序是干什么的？编程：这个程序是干什么的？应该如何实现这些目标？应该如何实现这些目标？应该先进行什么处理、后进行什么处理？应该先进行什么处理、后进行什么处理？所处理的数据的格式是是什么？所处理的数据的格式是是什么？复杂的问题采用什么数学方法？复杂的问题采用什么数学方法？所谓算法，就是程序处理问题的步骤与方法。所谓算法，就是程序处理问题的步骤与方法。计算机科学

2、家沃思（计算机科学家沃思（Nikiklaus Wirth）指出的如下公式：）指出的如下公式：程序程序=数据结构数据结构+算法算法2.1.22.1.22.1.22.1.2算法的特性算法的特性算法的特性算法的特性 一一个个方方法法要要成成为为我我们们可可以以在在程程序序设设计计中中所所使使用用的的算算法法，需需要要具具备如下特征。备如下特征。1有穷性有穷性 一一个个算算法法要要在在有有限限的的步步骤骤内内解解决决问问题题（这这里里所所说说的的步步骤骤是是指指计计算算机机执执行行步步骤骤）。计计算算机机程程序序不不能能无无限限地地运运行行下下去去（甚甚至至不不能能长长时时间间地地运运行行下下去去），

3、所所以以一一个个无无限限执执行行的的方方法法不不能能成成为为程程序序设设计计中的中的“算法算法”。例如，求某一自然树例如，求某一自然树N的阶乘：的阶乘：N！=1*2*3*.*N 这这是是一一个个算算法法。因因为为对对任任何何一一个个自自然然数数而而言言，无无论论这这个个数数多多大大，总是有限的。用这个公式计算总是有限的。用这个公式计算N！总是需要有限的步骤。！总是需要有限的步骤。2 确定性确定性 算算法法中中操操作作步步骤骤的的顺顺序序和和每每一一个个步步骤骤的的内内容容都都应应当当是是确确定定的的，不不应应当当是是含含糊糊不不清清的的。它它也也不不能能有有不不同同的的解解释释存存在在，即即不

4、不能能具具有有“二义性二义性”，不应当产生两种或多种以上的含义。，不应当产生两种或多种以上的含义。3 有零个或多个输入有零个或多个输入 输输入入就就是是从从外外界界取取得得必必要要的的信信息息。一一个个算算法法可可以以有有零零个个或或多多个个输输入入，例例如如：输输入入一一个个年年份份，判判断断其其是是否否是是闰闰年年。同同时时一一个个算算法法可以没有输入，例如：计算出可以没有输入，例如：计算出5！是多少。！是多少。4 有一个或多个输出有一个或多个输出 算算法法的的目目的的就就求求解解，“解解”就就是是我我们们想想要要得得到到的的最最终终结结果果。输输出出是是同同输输入入有有着着某某些些特特定

5、定关关系系的的量量。一一个个算算法法得得到到的的最最终终结结果果就就是输出。没有输出的算法是没有意义的。是输出。没有输出的算法是没有意义的。5 可执行性可执行性 一一个个算算法法应应当当是是可可以以由由计计算算机机执执行行的的，算算法法中中描描述述的的操操作作都都是是可以通过计算机的运行来实现。可以通过计算机的运行来实现。2.2 算法的表示方法算法的表示方法 算算法法的的实实质质是是一一种种逻逻辑辑关关系系。对对于于这这样样一一种种关关系系，可可以以用用多多种种方方式式来来表表达达。常常用用的的有有自自然然语语言言、流流程程图图（传传统统的的流流程程图图和和结结构构化化的的流流程图）、伪代码、

6、程图）、伪代码、N-S流程图、计算机语言等。流程图、计算机语言等。流程图常用符号流程图常用符号P20图图2.3 流程图可以表示以下几种典型结构流程图可以表示以下几种典型结构(P23)1 顺序结构顺序结构 在顺序结构中，算法的步骤是依照先后顺序依此执行的。即在顺序结构中，算法的步骤是依照先后顺序依此执行的。即执行完第一步骤后，再执行第二步骤。执行完第一步骤后，再执行第二步骤。(图图2.14)2 选择结构选择结构 选择结构也叫做条件选择。即根据某一条件选择下一步的执选择结构也叫做条件选择。即根据某一条件选择下一步的执行操作。行操作。(图图2.15和图和图2.16)3 循环结构循环结构 循环结构就是

7、当某一条件满足或不满足时，一直执行某些操循环结构就是当某一条件满足或不满足时，一直执行某些操作的算法。它可以再细分为以下两种作的算法。它可以再细分为以下两种(图图2.17)：当型循环。当某一条件满足时一直执行某些操作。当型循环。当某一条件满足时一直执行某些操作。直到型循环。就是一直执行某些操作，直到某一条件不满足直到型循环。就是一直执行某些操作，直到某一条件不满足时为止。时为止。用用用用N-SN-SN-SN-S流程图表示算法流程图表示算法流程图表示算法流程图表示算法 1973年年美美国国学学者者I.Nassi 和和B.Shneiderman提提出出了了一一种种新新的的流流程程图图形形式式。在在这这种种流流程程图图中中，全全部部算算法法都都是是在在一一个个矩矩形形框框内内，在在该该框框内内还还包包含含其其它它的的从从属属于于它它的的框框。或或者者说说由由一一些些基基本本的的框框组组成成一一个个大大框框。这这种种方方法法就就以以这这两两位位学学者者的的名名字字缩缩写写而而成成，被被称称为为“NS盒图盒图”。NS盒图的几种典型结构盒图的几种典型结构(P26)顺序结构顺序结构(图图2.24)选择结构选择结构(图图2.25)循环结构：当型循环循环结构：当型循环(图图2.26)直到型循环直到型循环(图图2.27)课后思考：书例课后思考：书例