c程序设计第二章 39页

例:将算法（求5!）用C语言表示。
#include <stdio.h> int main( ) { int i,t;
t=1; i=2; while(i<=5) { t=t*i;
i=i+1; } printf("%d\n",t); return 0; }
例:将算法（求多项式的值）用C语言表示。
11111 1 2 3 4 99100
自顶向上，逐步细化：将问题求解由抽象逐步具体化的设计过程。
比如设计房屋，先进行整体规划，然后确定建筑物方案，再进行各个部 分的设计，最后进行细节的设计（门窗，楼道等），而绝不会在没有整体方 案之前先设计楼道和厕所。而在完成设计，有了图纸之后，在施工阶段则 是自下而上实施的，用一砖一瓦实现一个局部，最后由各个部分组成一个 建筑物。
由以上3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。 由基本结构所构成的算法属于“结构化”的算法，不存在无规律的转 向，只在本基本结构内才允许存在分支和向前或向后的跳转。
由三种基本结构派生出来的结构：
B
A
Y p2 N
根据表达式p的值进行选择
A
B …M
N
（4）用N-S流程图表示算法
A
则输出 hens加1}
cocks加1}
(2)计算机语言写出程序 #include<stdio.h>
int main ( ) { int cocks=0.hens,chicks;
while(cocks<=19) { hens=0; while (hens<=33) {chicks=100-cocks-hens;
开始
1t
如果需要将最后结果输出:
2i t*it
i+1i
N
i>5
Y 结束
例、求1*2*3*4*5。将该算法用流程图表示。
开始
1t
如果需要将最后结果输出:
2i t*it
i+1i
N
i>5
Y
结束
输出t
例、 判定2000—2500年中的每一年是否闰年，将结果输出。 将该算法用流程图表示。
开始
C程序设计
主讲人：袁丽
燕大里仁基础教学部
第二章：算法—程序的灵魂
1
什么是算法
2 算法的特性 3 算法的表示
4 结构化程序设计方法
一个程序主要包括两方面的信息：
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。即数据结构（data structure)
对操作的描述：即要求计算机进行操作的步骤，也就是算法 (algorithm)
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
计算机能执行的算法，为计算机算法。其可分为两大类别： 数值运算算法和非数值运算算法。
数值运算的目的是求数值解 非数值运算包括的面十分广泛，最常见的是用于事务管理领域
例1、求1*2*3*4*5。
if(5*cocks+3*hens+chicks/3==100) printf(“%d%d%d\n”,cocks,hens,chicks);
hens++;
} cocks++; }
return 0; }
谢谢！
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三、上机调试：输入（编辑）程序---编译、连接、执行程序---输出结果
举例：
《算经》中提出“百鸡问题”：鸡翁一值钱五，鸡母一值钱三， 鸡雏三值钱一。百钱买百鸡，问鸡翁、母、雏各几何？
（体会编程步骤）
(1)分析：cocks+hens+chicks=100 5*cocks+3*hens+chicks/3=100 其中，0 ≤cocks ≤19 , 0 ≤hens ≤33 ,0 ≤chicks ≤100
（2）用流程图表示算法
流程图是用一些图框表示各种操作。
一个入口 Y
两个出口 ……
x≧0
N
……
菱形框的作用是对一个给定的条件进行判断，根据给定的条件 是否成立决定如何执行其后的操作。
位置不够
防止交叉
连接点（小圆圈）是用于将画在不同地方的流程线连接起来。
例、求1*2*3*4*5。将该算法用流程图表示。
数据是操作的对象;操作的目的是对数据进行加工处理，以 得到期望的结果 著名计算机科学家沃思提出的一个公式：算法+数据结构=程序
算法就是解决问题的思路。有好的算法，才会有好的程序。算法是程序的精髓。 类比于我们平常用的汉语，我们都能看懂普通的文字，但不是每个会说普通话的人 都能写出漂亮的文章。
一个程序除了算法和数据结构这主要要素外，还应当采用结 构化程序设计方法进行程序设计，并且用某一种计算机语言表 示
两可。也就是说算法的含义应当是唯一的，而不可以产生“歧义性”
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。一个算法可以有两个或多个输入，也可以没有输入。
有一个或多个输出：算法的目的是为了求解，“解”就是输出。
但算法的输出并不一定就是计算机的打印输出或屏幕输出，一个算法 得到的结果就是算法的输出，没有输出的算法是没有意义的。
四、结构化程序设计方法
用三种基本结构组成的程序是结构化程序
结构化程序设计强调程序设计风格和程序结构的规范化， 提倡清晰的结构。
结构化程序设计方法的基本思路是：把一个复杂问题的求 解过程分阶段进行，每个阶段处理的问题都控制在人们容 易理解和处理的范围内。
采取以下方法保证得到结构化的程序： （1） 自顶向下； （2） 逐步细化； （3） 模块化设计； （4） 结构化编码。
Y pN
A
B
Yp N A
（3）循环结构 ① 当型循环结构
p1 N Y
A
输出1,2,3,4,5
0x
N x<5
Y x+1x
输出x的值
② 直到型循环结构 输出1,2,3,4,5
A
N p2 Y
0x x+1x 输出x的值
N x≧5 Y
以上三种基本结构，有以下共同特点： (1) 只有一个入口 (2) 只有一个出口 一个判断框有两个出口 一个选择结构只有一个出口 (3) 结构内的每一部分都有机会被执行到。也就是说，对 每一个框来说，都应当有一条从入口到出口的路径通过它 (4) 结构内不存在“死循环”
（5）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
用伪代码写算法并无固定的、严格的语法规则，可以用英文， 也可以中英文混用
例:求5!。
begin
(算法开始)
1t
2i
while i≤5
{ t*i t
i+1 i
}
print t
end
(算法结束)
例: 求 11111 1 2 3 4 99100
p
Y
N
当p1成立
B
AB
A
A 直到p2成立
顺序结构 选择结构
循环结构 （当型）
循环结构 （直到型）
例：求5!算法用N-S图表示。
1t 2i t*it i+1i 直到i>5 输出t
例:将50名学生中成绩高于80分者的学号和成绩输出。将该算法用
N-S图表示。
1i
输入ni、gi
i+1i
直到i>50
例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。
例3、给出一个大于或等于3的正整数，判断它是不是一个素数。
二、算法的特性
有穷性：一个算法应包含有限的操作步骤，而不能是无限的。
有穷性往往指“在合理的范围之内”。“合理限度”由人们的常识 和需要判定。
确定性：算法的每一个步骤都应当是确定的，不应当含糊和模棱
begin 1 sum 2 deno 1 sign while deno ≤ 100 { (-1)*sign sign sign*1/deno term sum+term sum deno+1 deno } print sum
end
（6）用计算机语言表示算法
要完成一项工作，包括设计算法和实现算法两个部分。 设计算法的目的是为了实现算法。 不仅要考虑如何设计一个算法，也要考虑如何实现一个算法。
累试法（枚举法）求解
算法描述： cocks=0 当cocks ≤ 19时
｛找满足题意的hens,chicks数 cocks加1 ｝
细化
cocks=0 当cocks ≤ 19时
｛hens=0 当hens ≤ 33时 {找满足题意的chicks数
hens加1} hens加1
｝
细化
cocks=0
当cocks ≤ 19时 ｛hens=0 当hens ≤ 33时 ｛chicks=100-cocks-hens 如果（5*cocks+3*hens+chicks/3=100）
1i 是 gi≧80 否 输出ni,gi
i+1i 直到i>50
例:将判定闰年的算法用N-S图表示
一个结构化的算法是由一些基本结构顺序组成的
在基本结构之间不存在向前或向后的跳转，流程的转移只 存在于一个基本结构范围之内
一个非结构化的算法可以用一个等价的结构化算法代替， 其功能不变
如果一个算法不能分解为若干个基本结构，则它必然不是 一个结构化的算法
3.流程线不要忘记画箭头，否则难以判定各框的执行次序。
（3）三种基本结构和改进的流程图
1.传统流程图的弊端 传统的流程图用流程线指出各框的执行顺序，对流程线