第4章 控制结构程序设计

2020/10/10
《解析C程序设计（第2版）》第4章 控制结构程序设计
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（1）a1 = 1； /*第10天的桃子数作为a1的初 值*/
i = 9。/*计数器初值为9*/
（2）a0= 2 * （a1+ 1）。/*计算当天的桃子 数*/
（3）a1= a0。/*将当天的桃子数作为下一次计 算的初值*/
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❖根据算法，依据某种编程语言的语法规则 编写计算机执行的命令序列，就是程序设 计。
❖著名计算机科学家沃思（Nikiklaus Wirth） 提出了一个公式：“数据结构＋算法＝程 序”，即程序设计包括算法设计和数据存 储。除此之外，还有结构化程序设计方法 和计算机语言。
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如右图所示，虚线框内是一
个while型结构。它的功能是当给
定的条件p成立时，执行A框操作， 执行完A后再判断条件p是否成立， 如果仍然成立，再执行A框，如此 反复执行A框，直到某一次p条件 不成立为止，此时不执行A框，而 是从b点脱离循环结构。
PAD图 伪代码
自然语言
N-S图 流程图
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用自然语言表示算法
❖【例4-1】输入三个数，然后输出其中最大 的数。
❖（1) 输入A，B，C。 ❖（2) 若A > B，则MAX=A；否则MAX=B。 ❖（3) 若C > MAX，则MAX=C。 ❖（4) 输出MAX，MAX即为最大数。
❖a8= 2 * （a9+ 1）
❖…
❖a1= 2 * （a2+ 1）即ai= 2 * （ai+1 + 1 ），i=9，8，7，6，…，1
❖ 这就是本题的数学模型。
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❖ 再考察上面从a9、a8直至a1的计算过程，这其 实是一个递推过程，这种递推的方法在计算机解 题中经常用到。另一方面，这9步运算从形式上 完全一样，不同的只是ai的下标。由此，可引入 循环的处理方法，并统一用a0表示前一天的桃 子数，a1表示后一天的桃子数，将算法改写如 下：
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提出问题
❖猴子吃桃问题： 有一堆桃子不知数目，猴子第一 天吃掉一半，觉得不过瘾，又多吃了一个，第二 天照此办理，吃掉剩下桃子的一半另加一个，天 天如此，到第十天早上，猴子发现只剩一个桃子 了，问这堆桃子原来有多少个？
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分析问题
起止框 输入输出框 判断框
处理框
或 流程线
连接点
注释框
三种基本结构：
为了解决程序设计混乱的问题，1966年提出了三种基本结构：顺序结构、选 择结构、循环结构，然后由这些基本结构按一定规律组成一个算法结构，整个 算法结构是由上而下将各个基本结构顺序排列起来的。使用这三种基本结构顺 序组成的算法结构，可以解决任何复杂的问题，并且是“结构化”的算法。
a
a
成立
A
不成立
P B
成立
A
不成立
P
b
b
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流程图——当型循环结构
循环结构(或称重复结构)：
循环结构即反复执行某一部分的操作，分为当型(while型)循环结构和直到
型(until型)循环结构两类。
a
当型(while型)循环结构：
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❖面对各种需要解决的问题，人们必须首先 对各类问题进行分析，确定解决问题的方
法和步骤即算法，再借助某一种编程语言 编制好一组让计算机执行的指令（即程 序），让计算机按人们指定的步骤有效地
工作。
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a
Aபைடு நூலகம்
B
b
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流程图——选择结构
选择结构(或称选取结构，或称分支结构)：
如下图所示，虚线框内是一个选择结构。此结构必包括一个判断框，根据给 定的条件p是否成立，而选择执行A框或B框。
注意：无论条件p是否成立，只能执行A框或B框之一，不可能既执行A框又执 行B框。A或B两个框中可以有一个是空的，即该空框不执行任何操作。
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算法的描述——流程图
用流程图表示算法，形象直观，比较清楚地显示出各个框之间的逻辑关系， 易于理解。但流程图占用篇幅较多，当算法较复杂时，画流程图既费时，又不 方便。但必须掌握。
美国国家标准化协会ANSI规定了一些常用的流程图符号，并已被世界各国 程序工作者采用：
（4）i=i-1。
（5）若i＞= 1，转（2）。
（6）输出a0的值。
其中（2）～（5）步为循环。
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算法的基础知识
❖重点掌握算法的描述方法！
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算法的描述方法
《C语言程序设计》
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本章内容
1
算法的基础知识
2
大小写字母转换问题
顺序结构程序的概念 字符数据的输入输出
3
闰年问题
选择结构程序的概念 if语句 switch语句
4
平均成绩问题
循环结构程序的概念 自增自减运算符与逗号表达式 while循环 do－while循环 for循环 转移语句
❖ 本题初看起来有些无从下手的感觉，那么怎样开 始呢？假设第一天开始时有a1个桃子，第二天 有a2个，…，第9天有a9个，第10天有a10个 ，在a1，a2，…，a10中，只有a10=1是知 道的，现要求a1，由题意可知，a1，a2，…， a10之间存在一个简单的关系：
❖a9= 2 * （a10+ 1）
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流程图——顺序结构
顺序结构是程序设计中最简单的 一种基本结构。
如右图所示，形象地描述了一个 最简单的顺序结构：图中虚线框内是 一个顺序结构。其中A和B两个框是顺 序执行的，即在执行完A框所指定的 操作后，必然接着执行B框所指定的 操作。