大学计算机基础第10章 程序设计基础

接着进行第二趟排序， 方法同前，只是这次最 后一个元素不再参与比 较，比较次数为n-2次， 依次类推。
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18 20 15 32 4 25 18 20 15 32 4 25 18 15 20 32 4 25 18 15 20 32 4 25 18 15 20 4 32 25 18 15 20 4 25 32
算法
传统的流程图法
用一些图框、线条以及文字说明来形象地、直观地描述算法。
A
条件
Y
N
wk.baidu.com
B
A
B
顺序结构
选择结构
条件
Y
N
A
A N 条件
Y
循环结构
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例：求1+2+……+10=？
开始
i=1,s=0 N
i<=10？ Y
s←s+i i ←i+1
结束
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算法
N-S流程图法（也叫做盒图）
去掉传统流程图中带箭头的流向线，全部算法以一个大的矩形 框表示，框内还可以包含一些从属于它的小矩形框，适于结构 化程序设计。
第10章 程序设计基础
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第10章 程序设计基础
程序设计的概念 算法 程序设计语言 程序设计方法
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程序设计的概念
程序
解题方法、步骤的描述；指令序列。
程序的核心
存储、组织 数据的方式
经典公式： 程序=数据结构+算法
程序设计（Programming）
分析问题，确定数学模型或方法。 设计算法，画出流程图。 选择编程工具，按算法编写程序。 调试程序，分析输出结果。
If i/2的余数为0 THEN sum+i→sum i+1→i Loop Print sum
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算法
算法示例
迭代算法 迭代是一种建立在循环基础上的算法。在数学中，迭代经常被用 来进行数值计算。 例如求方程的解，不断用变量原来的值递推求新的值的过程。
讨论求若干个数之和或乘积的问题。 穷举算法(枚举法)
二个元素进行交换。
2 第6趟 7和1交换,结果为：[1,2,3,5,6,7],8,9
依次类推，直到将表中所 有关键字按由小到大的顺
1
第7趟 8不动,最终结果为：[1,2,3,5,6,7,8,9]
序排列好为止。
选择排序举例
共28次
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算法
冒泡排序(Bubble Sort) 是每趟将相邻的两个数 两两进行比较，若满足 升序次序，则进行下一 次比较，若不满足升序 次序，则交换这两个数， 直到最后。 总的比较次数为n-1次， 此时最后的元素为最大 数，此为一趟排序。
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算法
? 什么是算法
算法的概念
计算机解决问题的方法和步骤，就是计算机解题的算法。
通俗地讲，程序就是用计算机语言表述的算法；流程图就是图形化的 算法。
n
例求
sum i
算法如下：
i 1
(1) 输入：输入待求和数的个数n；
(2) 置初态：累加器sum为0，要进行累加的数i为1；
(3) 重复执行下面的语句，直到i﹥n； 求累加和：sum+i→sum； 获得 下一个累加数：i+1→i；
冒泡排序一趟比较后的结果
算法
查找算法
查找是根据给定的某个值，在查找表中确定一个其关键字等于给定值 的数据元素，若表中存在这样的数据元素，称此查找是成功的。若表 中不存在关键字等于给定值的数据元素，称此查找是不成功的。
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算法
用伪代码描述算法
伪代码是一种算法描述语言。
即让人便于理解的代码。不依赖于语言的，用来表示程序 执行过程，而不一定能编译运行的代码。
例如：
• 计算2+4+… +100 • 并输出 • 设计算法 • 并用Visual Basic 伪代码描述如下：
0→sum 1→i Do While i≤100
先找出表中关键字最小的 5 第3趟 5和3交换,结果为：[1,2,3],7,9,6,8,5
元素，将其与第一个元素
进行交换
4 第4趟 7和5交换,结果为：[1,2,3,5],9,6,8,7
再在其余元素中找出关键 字最小的元素，将其与第
3
第5趟 9和6交换,结果为：[1,2,3,5,6],9,8,7
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算法
算法的特性
有穷性 算法中执行的步骤总是有限次数的，不能无止境地执行下去。
确定性 算法中的每一步操作必须具有确切的含义，不能有二义性。
有效性 算法中的每一步操作必须是可执行的。
有数据输入 算法中操作的对象是数据，因此应提供有关数据。
有结果输出。
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算法
算法评价标准
正确性 可读性
时间复杂度实际上就是基本操作语句 的频度。n为问题的规模
通用性 高效率 算法效率的度量 时间度量
f(n):基本操作重 复执行的次数
T(n) O( f (n))
空间度量 S(n) O( f (n))
• • •
运输存 行入储 过输算 程出法 中数所 临据占 时所空 空占间 间空
它的基本思路是对众多可能解，按某种顺序进行逐一枚举和检验， 并从中找出那些符合要求的可能解，作为问题的解。
穷举的计算量是相当大的，但对于计算机来说，做起来很容易。 穷举算法是一种重要的算法设计策略，可以说是计算机解题的一
大特点。 求方程x+2y+5z=100的整数解。
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算法
排序算法
比较
排序就是将一组数据元素
按照某个关键字递增或递 次数 待排序数为： 7，2，5，1，9，6，8，3
减的次序排列起来。
选择排序(Selection Sort)， 7
第1趟 7和1交换,结果为：[1],2,5,7,9,6,8,3
实现过程是：
6 第2趟 2不动 ,结果为：[1,2],5,7,9,6,8,3
间
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算法
算法的描述(3种方法)
程序的3种基本结构 顺序结构、选择结构和循环结构。
用传统的流程图描述算法 以特定的图形符号加上说明，表示算法的图。
用N-S图描述算法 N-S图是一种取代传统流程图的描述方式。
用伪代码描述算法(自学完成) 是一组日常语文及电脑指令的结合。
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(4) 输出：显示结果sum；
(5) 结束。
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算法
算法的分类 数值计算算法
求数值解，其特点是少量的输入、输出，复杂的运算，如 求高次方程的根、求函数的定积分等。
非数值计算算法
对数据的处理，其特点是大量的输入、输出，简单的运算， 例如，对数据的排序、查找等算法。
算法举例：
例1: 一个选择结构 。 例2: 输入10个数，要求找出其中最大的数。