文档介绍：C编程技术1 第3章算法与程序设计基础 算法算法 算法的常用表示方法算法的常用表示方法 结构化程序设计方法结构化程序设计方法 C C 语句概述语句概述补充:顺序结构程序设计补充:顺序结构程序设计 选择结构程序设计选择结构程序设计 循环程序设计循环程序设计 综合程序应用举例综合程序应用举例[目录] C编程技术2 算法 算法的概念算法的概念 算法的特性算法的特性[本章] 编编编程程程技技技术术术 3 算法的概念算法的概念当我们要编写一个程序的时候,我们总要首先想好程序是干什么的?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? )所处理的数据的格式是什么?遇到一些复杂的问题,我们可能还需要考虑采用什么数学方法。这一切都涉及一个专业名词——“算法”。算法——为解决一个实际问题而采取的方法和步骤很多时候,程序设计者所面临的问题就是寻找一个合适的算法。例如,一个熟练的程序员,要设计一个下“五子棋”的游戏程序, 对他而言, C语言的编程规则已经清楚。他所面对的核心问题是寻找一种可以模拟人下棋的算法。因此,算法在软件设计中具有重要的地位。正如著名的计算机科学家沃思( Nikiklaus Wirth )所指出的如下公式: 程序=数据结构+算法编编编程程程技技技术术术 4 【例 】求 1+2+3+4+ …+100=? 算法 1步骤 1:1+2=3 步骤 2:3+3=6 步骤 3:6+4=10 …步骤 99:4950+100=5050 算法 2步骤 1:0+100=100 步骤 2:1+99=100 步骤 3:2+98=100 …步骤 50:49+51=100 步骤 51:100 *50=5000 步骤 52:5000+50=5050 算法 3步骤 1:k=1 ,s=0 步骤 2:如果 k>100 ,则算法结束, s即为所求的和,输出 s;否则转向步骤3步骤 3:s=s+k ,k=k+1 步骤 4:转向步骤 2[本节] 编编编程程程技技技术术术 5 算法的特性算法的特性一个方法要成为我们可以在程序设计中所使用的算法,需要具备如下特征: (这里所说的步骤是指计算机执行步骤)。计算机程序不能无限地运行下去(甚至不能长时间地运行下去),所以一个无限执行的方法不能成为程序设计中的“算法”。例如,求某一自然数 N的阶乘: n!=1 *2*3*…*n 这是一个算法。因为对任何一个自然数而言,无论这个数多大, 总是有限的。用这个公式计算 n!总是需要有限的步骤。但是,以下计算公式则不能作为算法,因为其计算步骤是无限的: sum=1+1/1+1/2+1/3+ …+1/n+ …编编编程程程技技技术术术 6 2. 确定性算法中操作步骤的顺序和每一个步骤的内容都应当是确定的, 不应当是含糊不清的。它也不能有不同的解释存在,即不能具有“二义性”,不应当产生两种或多种以上的含义。 3. 可行性每一个算法是可行的,即算法中的每一个步骤都可以有效地执行,并得到确定的结果。(例如: b=0 ,执行 a/b ) 。一个算法可以有零个或多个输入,例如:输入一个年份,判断其是否是闰年。同时一个算法可以没有输入,例如:计算出 5!是多少。 , “解”就是我们想要得到的最终结果。输出是同输入有着某些特定关系的量。一个算法得到的最终结果就是输出。没有输出的算法是没有意义的。[本节] C编程技术7 算法的常用表示方法 自然语言表示法自然语言表示法 流程图流程图 N-S N-S 结构流程图结构流程图 伪代码表示法伪代码表示法 用计算机语言表示算法用计算机语言表示算法[本章] 编编编程程程技技技术术术 8 自然语言表示法自然语言表示法自然语言是指人们在日常生活中使用的语言,如汉语、英语等。比如对于以下这句话: 如果 A大于 B,就给它加 1。在理解时就可能出现歧义,是给 A加1?还是给 B加1。对于以上的一段话,如果我们用 C语言进行编程则为: if(A>B) A=A+1; 对于某些程序员来说,自然语言通俗易懂。缺点是:很冗长,不直观,而