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文档简介
第2章程序的灵魂 算法 一个程序应包括两个方面的内容 1 对数据的描述 即数据结构 2 对操作的描述 也就是算法 著名计算机科学家沃思 NikiklausWirth 提出 数据结构 算法 程序随着计算机技术的发展 现在提出 程序 算法 数据结构 程序设计方法 语言工具和环境 2 1算法及其表示 1 算法的基本概念算法 为解决某一问题所需的方法与步骤算法分两类 一类是科学计算领域 用于处理数值数据的算法 一类是数据处理领域用于处理非数值数据的算法 例 分类排序 情报检索 绘图等 2 算法的特性 有穷性 一个算法经过有限步骤执行后必须能够终止 确定性 算法的每一步动作是唯一的 有输入 一个算法有一个或多个输入 输入是执行算法时所需要的信息 包括被算法处理的对象和执行的控制信息 有输出 一个算法有一个或多个输出 输出是算法执行的结果 有效性 算法的每一步所规定的动作都能有效的执行 例 一个数被零除就不能有效地被执行 3 算法的表示 把算法用一种适当的方式描述出来 表示算法的方法 1 自然语言 2 流程图 或框图 3 用伪代码表示算法 4 用计算机程序设计语言表示 流程图用图形符号 框和线 表示算法的每一步及各步之间的联系 流程常用符号及其含义如教材19页图2 3和26页图2 24 图2 25 图2 26 图2 27所示 4 三种基本结构 任何复杂的程序均有三种基本结构组成 见教材23页 顺序结构 如图2 14所示选择结构 或称分支结构 如图2 15所示循环结构 如图2 16所示 顺序结构 选择结构和循环结构流程图 这三种基本结构有以下共同的特点 1 只有一个入口 2 只有一个出口 3 结构中的每一部分都有被执行到的机会 4 结构内没有死循环 用上述基本结构的顺序组合可以表示任何复杂的算法结构 但是基本结构中的流程线使流程图显得较乱 于是1973年美国学者提出了一种新的流程图形式 在这种流程图中 完全去掉了带箭头的流向线 全部算法写在一个矩形框内 下面是三种控制结构的N S图 例 求任意5个数和 在内存中设一累加用的存储单元S和一计数用的单元I 第1步 将累加单元S清零 第2步 将计数单元I清零 第3步 输入一个数A 第4步 把A加到累加单元S中 第5步 计数单元I的值增加 即I 1 I 第6步 若I 4则转去执行第3步 否则 执行第7步 第7步 输出存储单元S中的结果
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