算法与程序设计基础

1、中国铁道出版社 China Railway Publishing House 解决一个实际问题而采取的方法和步骤， 称之为“算法”。对于同一个问题，可能有不 同的方法和步骤，即有不同的算法。 求1+2+3+4+100=? 步骤步骤1：1+2=3 步骤步骤2：3+3=6 步骤步骤3：6+4=10 步骤步骤99：4950+100=5 050 步骤步骤1：0+100=100 步骤步骤2：1+99=100 步骤步骤3：2+98=100 步骤步骤50：49+51=100 步骤步骤51：100*50=5 000 步骤步骤52：5 000+50=5 050 算法3 步骤1：k=1，s=0 步骤2：如果k10

2、0，则算法结束，s即为所求的和，输出s； 否则转向步骤3 步骤3：s=s+k，k=k+1 步骤4：转向步骤2 当然，算法也有优劣之分，有的算法较简练，而有的 算法较烦琐。上面三个算法中，算法2比算法1步骤少，算 法3比算法2步骤少，算法3的质量最优。一般地说，希望 采用方法简单、运算步骤少的方法。 顺序结构的程序是按语句的书写顺序执行的，用图 3-2表示 选择结构或称分支结构、条件结构，用图3-3表示 循环结构又称重复结构，有两种方式： 一种是先判断条件，若条件成立再进入循环体，可 用图3-4表示； 另一种是先进入循环体执行，再判断条件是否成立。 可用图3-5表示。 1973年美国的计算机科学

3、家INassi和 BShneiderman提出了一种新的流程图形 式。在这种流程图中把流程线完全去掉了，全 部算法写在一个矩形框内，在框内还可以包含 其他框，即由一些基本的框组成一个较大的框。 这种流程图称为N-S结构流程图（以两人 名字的头一个字母组成）。 伪代码（pseudo code）是用介于自 然语言和计算机语言之间的文字和符号来表 示算法，即计算机程序设计语言中具有的语 句关键字用英文表示，其他的可用汉字，也 可用英文，只要便于书写和阅读就可。 用计算机语言描述算法必须严格遵循所用 语言的语法规则 #include void main() int sign,i,n; float su

4、m; printf(n Please input an integer to n: ); scanf(%d, sign=1; sum=1; i=1; while(ia+b 若a=3,b=4,c=9 则结果为1 a=bc 若b=4,c=9 则a的值为0 两个数值进行比较，是比较其数值的大小，两个 字符进行比较，是比较其ASCII码值的大小。 用逻辑运算符将关系表达式或逻辑表达式连 接起来的式子称逻辑表达式。 例如，若a=4,b=2,x=6,y=7，则： ab c=getchar(); if(c=a 运行情况如下： x Yes! 该语句的功能是:首先计算表达式的值，然后 判断表达式的值是否为非零(

5、真)，若非零(真)， 则执行语句1，否则执行语句2。 其执行过程下图 【例3.9】输入两个数并判断两数是否相等。 1. if后面的表达式可以为任何类型的表达 式，只要表达式的结果为非零，则表示条件成 立，否则表示条件不成立。 2if语句中的语句1，语句2可以是一条语 句，也可以是由构成的一个复合语句，如果 在该语句处需要写多条语句才能完成所必要的 功能时，就使用复合语句的形式。 3在格式2中的else前面的语句必须要有 一个分号，整个语句结束处有一个分号。如例 3.9中的if语句。 【例3.11】编写程序，求下列分段函数的值。 ： C语言规定：else总是与它 上面最近的且又没有配对 的if语

6、句进行配对。 #include stdio.h#include void main( )void main( ) int int score; score; char grade; char grade; printf(please printf(please input a score input a score：n);n); scanf(%d,); grade = score=90? A:(score grade = score=90? A:(score=60? B: C);=60? B: C); printf(%d belongs to %c,score,grade printf(%d

7、belongs to %c,score,grade);); 运行结果如下：运行结果如下： please input a score please input a score ：5959 59 belongs to C59 belongs to C switch语句属于多分支结构语句，通常用于描述有多种情况语句属于多分支结构语句，通常用于描述有多种情况 的选择，其格式如下：的选择，其格式如下： switch (表达式表达式) case 常量表达式常量表达式1： 语句语句1; case 常量表达式常量表达式2： 语句语句2; case 常量表达式常量表达式n： 语句语句n; default: 语句

8、语句(n+1); 图3-29 用嵌套的if语句求一元二次方程的解 （1）goto语句以及用goto语句构成的循环 （2）用while 语句 （3）用do-while 语句 （4）用for 语句 goto语句为无条件转向语句，其格式为 通常在两种情况下使用goto语句： (1)与if语句一起构成循环结构； (2)从循环体中跳转到循环体外，但在C语言 中可以用break语句和continue语句跳出本层 循环和结束本次循环。 while 语句又称当循环语句，其一般的形式如下： ； while 语句的执行过程： 第1步：计算表达式的值，若表达式的值为真（非0）， 则执行第二步，若表达式的值为假（值为

9、0），则转到 第四步执行。 第2步：执行循环体语句，循环体语句可以是简单的一条 语句，也可以是由多条语句构成的复合语句。 第3步：转到第一步执行。 第4步：结束循环，执行while语句后的第一条语句。 do-while循环语句又称直到型循环语 句，但是与Pascal语言中的repeat-until 语句又有所不同。 C语言中do-while语句的格式： i=1 sum=0 sum+=i i=i+2 当 i=100 输出 sum 求解表达式1 当表达式2 为真 执行循环体语句 求解表达式3 执行for 语句的下一条语句 图3-35 for语句的执行图解 break语句格式： break； bre

10、ak语句的作用是从最内层的switch、 for、while或dowhile语句中跳出，终止这 些语句的执行，把控制流程转移到被中断的循 环语句（或者switch语句）后去执行。 通过使用break语句，可以不必等到循环 或switch语句执行结束，而是根据情况，提前 结束这些语句的执行。 continue语句的形式： continue;continue; 其作用是提前结束本次循 环，即跳过循环体中那些尚 未执行的语句，紧接着进行 下一次是否执行循环的判断。 表达式 1 语句 1 continue 表达式 2 语句 2 while 循环的下一语句 假 真 真 假 从键盘输入整数，显示出其中的正

11、整数， 若输入的是0，则退出。 #include void main( ) int x; do scanf(%d, if(x0) continue; printf(%dn,x); while(x!=0); 下面程序的作用是求连续的奇数和，当奇数 和刚好超过1000时停止计算，并按运行结果输出。程序 中有两空，请补充完整，使之能实现上述功能。 #include void main() int i,sum=0; for(i=1;i+) if(i%2=0) continue ; sum+=i; if(sum1000) break ; printf(1+3+5+%d=%dn,i,sum); 【例【例3

12、.36】利用格里高利公式求】利用格里高利公式求。 计算计算的公式为：的公式为： 直到最后一项的值小于直到最后一项的值小于10-6为止。为止。 【例【例3.36】的程序清单】的程序清单 【例【例3.37】的程序清单】的程序清单 【例【例3.37】程序】程序 【例【例3.38】编程打印楼梯，同时在楼梯上方打印两个 笑脸。用音符代表台阶，如图3-42所示。 笑脸和音符可用字符来表示，通过查询ASCII码 表得知，笑脸的ASCII值是1，音符的ASCII值是14。 【例【例3.38】 【例【例3.39】输入一行字符，分别统计出其中 英文字母、空格、数字和其它字符的个数。 分析： 对于输入的单个字符，要

13、学会判断是英文 字母（AZ或者az），是阿拉伯数 字字符（09）还是其它字符的技巧。 #include void main( ) char c; int letters=0,space=0,digit=0,others=0; printf(please input some characters:n); while(c=getchar()!=n) if(c=a else others+; printf(all in all:char=%d space=%d, digit=%d, others=%dn, letters,space,digit,others); 【例【例3.39】的程序清单】的程序清单 【例【例3.40】 输入整数x t=x*(x-1)+1 for(i=1;