C语言教学ppt

百元买百鸡程序： #include "stdio.h" main() { int x,y,z; printf("母鸡 公鸡 小鸡"); for(x=0;x<=33;x++) for(y=0;y<=50;y++) { z=100-x-y; if((3*x+2*y+0.5*z)==100) printf("\n%-6d %-6d %-6d ",x,y,z); } }
输出gi
i+1 i 不成立 i>50
成立
结束
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传统流程图的流程可以是：
缺点：使用者可以毫不受限制地使流程随意地转向， 使流程图变得毫无规律，难以阅读、修改，使算法的 可靠性和可维护性难以保证。 解决办法：必须限制箭头的滥用，即不允许无规律地 使流程随意转向，只能顺序的进行下去。
2 2
这是用自然语言描述的算法
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• 例2：有黑和蓝两个墨水瓶，但却错把黑 墨水装在了蓝墨水瓶子里，而蓝墨水错装 在了黑墨水瓶子里，要求将其互换。 算法分析：这是一个非数值运算问题。因 为两个瓶子的墨水不能直接交换，所以， 解决这一问题的关键是需要引入第三个 墨水瓶。设第三个墨水瓶为白色，其交 换步骤如下：
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（3）N–S流程图
• N—S流程图 由美国学者I.Nassi和B.Shneiderman提出表 示算法的图形工具。基本单元是矩形框,用不同 的形状线分割,表示三种结构。只有一个入口,一 个出口,没有流程线。 N--S图的优点 比文字描述直观、形象、 易于理解；比传 统流程图紧凑易画。尤其是它废除了流程线，整 个算法结构是由各个基本结构按顺序组成的，N-S流程图中的上下顺序就是执行时的顺序。
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2.递推法（迭代法）
基本思想：
利用问题本身所具有的某种递推关系求解问题。 从初值出发，归纳出新值与旧值间直到最后值为 止存在的关系，从而把一个复杂的计算过程转换为简 单过程的多次重复，每次重复都从旧值的基础上递推 出新值，并由新值代替旧值。 如：猴子吃桃子问题， 求高次方程的近似解问题。
设第n天的桃子为x,它是前一天的桃子数的一半少 1 一个，即 xn= 2 xn-1-1
前一天的桃子数为：xn-1=(xn+1)×2 程序示例
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(递推公式）
小猴吃桃子源程序：
#include "stdio.h" main() { int i,x; x=1; printf("第 7 天的桃子数为：1只\n"); for(i=6;i>=1;i--) { x=(x+1)*2; printf("第 %d 天的桃子数为：%d只", i,x); printf("\n"); } }
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三种基本程序结构的N–S流程图 1.顺序结构
语句1
2.选择结构
T 条件 F
语句2
语句1 语句23.循环源自构当满足条件时循环体 循环体
直到条件成立
循环结构二
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循环结构一
传统流程图与N-S流程图的比较 例1：1+2+3+……+ 加到100为止
开始 0t,0i i+1i t+it
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1.4
结构化程序设计方法
结构化程序设计方法是公认的面向过 程编程应遵循的基本方法和原则。结构化 程序设计方法主要包括： ①只采用三种基本的程序控制结构来编制 程序，从而使程序具有良好的结构； ②程序设计自顶而下； ③用结构化程序设计流程图表示算法。
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0t,0i
i+1i
t+it 直到 i100 输出 t 的值
N
i100 Y 输出 t 的值 结束
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例：打印50名 学生中成绩 高于80分的 学号和成绩 用N--S图表 示。
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1.3 几种常用算法介绍
1. 枚举法（穷举法）特点:算法简单，容易理解，运算 量大。基本思想： 根据题目的部分条件确定答案的大致范围，然后在 此范围内对所有可能的情况逐一验证，直到所有情况均 通过验证。若某个情况符合题目条件，则为本题的一个 答案；若全部情况验证完后均不符合题目的条件，则问 题无解。 如：百元买百鸡问题。假定小鸡每只0.5元，公鸡每 只2元，母鸡每只3元。现在有100元钱要求买100只鸡， 问共有几种购鸡方案？ 根据题目，设母鸡、公鸡、小鸡各为x,y,z只，列出 方程为：x+y+z=100，3x+2y+0.5z=100 利用穷举法，将各种可能的组合一一测试，输出符合 条件的组合。即在各个变量的取值范围内不断变化x,y,z 的值，穷举x,y,z全部可能的组合，若满足方程组则是一 组解。 共 32 页 第 26 页
(2)传统流程图
美国国家标准化协会ANSI(American National Standard Institute)规定了 一些常用的流程图符号：
起止框
判断框
处理框
输入/输出框
注释框
流向线
连接点
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程序流程图表示
开始
1 i 成立
gi>=80
不成立
传统流程图用流 程线指出各框的 执行顺序，对流 程线的使用没有 严格限制。
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① 将a、b、c和x的值输入到计算机； ② 判断x≤a?如果条件成立，执行第③步， 否则执行第④步； ③ 按表达式bx+a2计算出结果存放到M中， 然后执行第⑤步； ④ 按表达式a(c-x)+c2计算出结果存放到M 中，然后执行第⑤步； xa bx a ⑤ 输出M的值； M ( x) xa a ( c x ) c ⑥ 算法结束。
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计算机语言分类
• 面向过程语言 FORTRAN 科学计算 具有图形功能 BASIC C 系统软件设计 PASCAL 商用 COBOL 人工智能 LISP C++ C# Visual C Visual BASIC Visual J++
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• 面向对象语言
1.1 程序设计的基本概念
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3.求最大值、最小值问题 采用如同打擂台的方法。 在n个数中，先假设第一个数为最大值，成为擂 主，依次同第2，3，……n个数据逐一比较，一旦 某个数大，马上替换擂主；所有值比较完，最大值 也就获得。 求最小值问题则先假设第一个数为最小值。 如 对输入的若干个学生成绩，求出最高分。
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3.算法的常用表示方法
可以用不同的方法表示算法，常用方法有： –自然语言 –传统流程图 –结构化流程图
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（1）自然语言
自然语言即是使用汉语、英语或其他语言去描述算法。 [例]有50名学生的成绩，要求将他们之中80分以上的成绩 打印出来。设用g代表学生成绩，gi 代表第i个学生成绩。 算法可表示如下： 1）使i=1 ； 2）如果gi 80 ，则打印 gi ，否则不打印； 3）使i的值加1 ； 4）如果 i 50, 返回S2， 继续执行； 否则，算法结束。 特点：描述算法通俗易懂，容易产生歧义。对复杂问题， 语句繁琐、冗长，并且很难清楚地表达算法的逻辑流程， 往往需要根据上下文判别其含义，尤其对描述含有选择、 循环结构的算法，不太方便和直观，一般不常使用。 共 32 页 第 18 页
不成立
P
成立
A
当P条件成立时，反复执行A,直到P为零为止。
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(2)形式b
（直到型循环结构）
A
成立 P
不成立
先执行A操作，再判断P是否成立，若P成立，再执 行A，直到P不成立为止。
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1.2 算法概述
1. 算法的概念 • 算法：完成一项任务的具体步骤 • 计算机语言的别名：算法语言 “一个算法，就是一个有穷规则的集 合，其中之规则规定了一个解决某一特 定类型的问题的运算序列。” 任何解决 问题的过程都是由一定的步骤组成的， 把解决问题确定的方法和有限的步骤称 作为算法。
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• 例1：计算函数M(x)的值。函数M(x)为：
2 bx a M ( x) 2 a ( c x ) c
xa xa
算法分析：这是一个数值运算问题。其中 M代表要计算的函数值，有两个不同的表 达式，根据x的取值决定采用哪一个算式。 根据计算机具有逻辑判断的基本功能， 用计算机解题的算法如下：
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①将蓝瓶中的黑墨水装入白瓶中 ②将黑瓶中的蓝墨水装入蓝瓶中 ③将白瓶中的黑墨水装入黑瓶中 ④交换结束
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2.算法的基本特征
算法是一个有穷规则的集合，这些规则确定了 解决某类问题的一个运算序列。 算法的基本特征：





有穷性：算法必须在执行有限个操作后终止； 确定性：算法中每一步的含义必须是确切的，不 能出现任何二义性； 有效性：算法中的每一步操作都应该能有效执行 ，一个不可执行的操作是无效的； 有零个或多个输入：执行算法时，从外界获得必 要的信息 ； 有一个或多个输出：算法的解就是输出。
n
n 1
x
一个正确的程序通常包含两方面的含义：一是书写正 确，二是结果正确。书写正确是指程序语法正确，符合程 序语言的规则；结果正确是指对应于正确的输入，程序能 够得到所期望的输出。
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程序的三种基本结构
1.顺序结构 程序按照语句的书写次序顺序执行。
A
B
先执行A操作，再执行B操作，两者是顺序执行关系。
一个程序应包括两个方面的内容:
• 对数据的描述：数据结构 • 对操作的描述：算法
完整的程序设计应该包括四部分:
程序设计＝数据结构＋算法＋方法＋工具
• 数据元素：数据的最小单位 • 数据结构：数据元素的组织形式
数据结构的优劣决定了 软件或程序的复杂程度和面貌
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程序设计的步骤
• • • • • 分析问题，建立数学模型 s 确定数据结构 确定算法，描述算法 编制程序，调试程序 运行结果
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2.选择结构
通过判断特定条件，选择一个分支执行。
P
成立
不成立
成立
P
不成立
语句 A B
当P条件成立时，执行语句操作，否则跳过语句操作 当P条件成立时，执行A操作，否则执行B操作
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3. 循环结构
在给定条件下，反复执行循环体，直到条件不满足为止 . (1)形式a （当型循环结构）
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例：小猴吃桃子问题。
小猴在一天内摘了若干个桃子，当天吃掉一半多 一个；第二天吃掉剩下的一半桃子多一个；以后每天 都吃尚存桃子的一半零一个。直到第7天早上要吃时， 只剩下一个了，问小猴共摘了多少个桃子？
问题分析：先从最后一天推出倒数第二天的桃子， 再从倒数第二天推出倒数第三天的桃子，……
C语言程序设计
第一章

本章要点
什么是程序设计 什么是算法，如何设计和表示算法 结构化程序设计的思想和方法
概念：
• 计算机语言：是规则和符号的集合，是与 计算机交流的工具。必须具有数据表达和 数据处理（流程控制）的能力。
• 程序：求解问题的指令序列
• 软件：程序的集合 学习语言 设计程序 制作软件 学软件：学思想、学功能、学操作。熟练工种 学语言：学规则、学方法、学设计、学应用。 规范学习，灵活应用