C语言第1章程序的设计概述(课)

1、 计算机语言计算机语言 算法基础算法基础机器语言汇编语言高级语言高级语言一一.计算机语言的发展计算机语言的发展 汇编语言将机器指令映射为一汇编语言将机器指令映射为一些可以被人读懂的助记符。些可以被人读懂的助记符。此时编程语言与人类自然语言此时编程语言与人类自然语言间的鸿沟略有缩小，但仍与人间的鸿沟略有缩小，但仍与人类的思维相差甚远。因为它的类的思维相差甚远。因为它的抽象层次太低，程序员需要考抽象层次太低，程序员需要考虑大量的机器细节。虑大量的机器细节。由计算机硬件系统可以识别的由计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成的语言称为机二进制指令组成的语言称为机器语言器语言。计算机发展的初期，。计算机

2、发展的初期，软件工程师们只能用机器语言软件工程师们只能用机器语言来编写程序。这一阶段，在人来编写程序。这一阶段，在人类的自然语言和计算机编程语类的自然语言和计算机编程语言之间存在着巨大的鸿沟。言之间存在着巨大的鸿沟。cpu指令系统，由0、1序列构成的指令码组成，例如：0 0 1 0 0 0 1 11 1 1 0 1 1 0 11 1 0 0 0 0 1 00 1 1 1 0 1 1 0用助记符号描述的指令系统,例如：高级语言屏蔽了机器的细节，提高了语言的抽高级语言屏蔽了机器的细节，提高了语言的抽象层次，程序中可以采用具有一定涵义的数据象层次，程序中可以采用具有一定涵义的数据命名和容易理解的执行

3、语句。这使得在书写程命名和容易理解的执行语句。这使得在书写程序时可以联系到程序所描述的具体事物。序时可以联系到程序所描述的具体事物。main( ) int a, b, c; a=300; b=18; c=a+b; printf(“%dn”, c);二二. 程序与程序设计程序与程序设计 程序程序(program) 用计算机语言对所要解决问题中的数据以用计算机语言对所要解决问题中的数据以及处理步骤做出的完整而准确的描述，而得到及处理步骤做出的完整而准确的描述，而得到这个描述的过程就称为这个描述的过程就称为程序设计程序设计。学习程序设计好处学习程序设计好处 深入了解软件的运作方式、设计出功能更强大深

4、入了解软件的运作方式、设计出功能更强大的应用软件、加深对计算机的认识的应用软件、加深对计算机的认识 。语法学习阶段语法学习阶段练习写较大的程序练习写较大的程序学习并提高编程技巧学习并提高编程技巧软件工程软件工程程序设计的四个步骤 分析问题，建立数学模型。 确定数据结构和算法。 编制程序。 调试程序。 v顺序结构顺序结构v选择结构选择结构v循环结构循环结构abpab成立不成立pa成立不成立pa成立不成立pa成立不成立三三. 结构化程序设计结构化程序设计3种基本结构种基本结构提供提供3种基本结构，定义子程序功能。种基本结构，定义子程序功能。解题方法步骤的精确描述解题方法步骤的精确描述算法是灵魂，数

5、据结构是加工对象，语言是工算法是灵魂，数据结构是加工对象，语言是工具，编程需要采用合适的方法。具，编程需要采用合适的方法。一种结构化的流程图一种结构化的流程图计算机程序计算机程序采用这种方法必须严采用这种方法必须严格遵守所使用的语言的语法规则格遵守所使用的语言的语法规则特点：特点：简单易写，内容较长，理解可能有异。简单易写，内容较长，理解可能有异。算法：算法：第第1步：步：读入两个数给变量读入两个数给变量a和和b;第第2步：步： a = c；第第3步：步： b = a；第第4步：步： c = b；例：读入两个数给变量例：读入两个数给变量a和和b，之后将变量，之后将变量a和和b交换。交换。流程图

6、是用框图表示各种操作。图形标准由流程图是用框图表示各种操作。图形标准由ansi (american national standard institute) 制订制订开始开始输入输入/输出输出开始和结束开始和结束条件判断条件判断陈述语句陈述语句输入和输出输入和输出陈述性语句陈述性语句条件判断条件判断程序的流程线路程序的流程线路举例：上例算法用流程图表示结束结束三三. 算法的流程图表示算法的流程图表示c=aa=bb=c开始开始输入输入a1. 传统的程序流程图传统的程序流程图输入输入b结束结束顺序结构顺序结构输出输出a,b特点：特点： 绘制简单，描述直观，之前广泛使用。绘制简单，描述直观，之前广泛

7、使用。缺点：缺点：1) 程序流程图不易表示算法或程序的层次结构程序流程图不易表示算法或程序的层次结构2) 用箭头表示的控制流可能引起随意的转移控制用箭头表示的控制流可能引起随意的转移控制选择结构选择结构a模块模块b模块模块判断条件判断条件成立吗？成立吗？循环体循环体循环条件循环条件满足吗？满足吗？不满足不满足满足满足循环结构循环结构即结构化程序设计流程图，提供了描述三种基本逻辑结构的图形工具，与传统的程序流程图对照描述如下：(1) 顺序结构顺序结构2. n-s图图a模块模块b模块模块(a) 流程图表示流程图表示a模块模块b模块模块(b)n-s图表示图表示(2) 选择结构（分支结构）选择结构（分

8、支结构）(a) 流程图表示流程图表示a模块模块b模块模块判断条件判断条件成立吗？成立吗？判断条件判断条件成立吗？成立吗？ 成立成立 不成立不成立a模块模块b模块模块(b) n-s图表示图表示由分支结构派生出来的多路分支结构由分支结构派生出来的多路分支结构(a) 流程图表示流程图表示a1块块判断条件判断条件成立吗？成立吗？a2块块an块块k=?k1 k2 kna1块块 a2块块 an块块(b) n-s图表示图表示(3) 循环结构循环结构当条件满足，执行一遍循环体，再判断循环条件，仍满足再执行一遍循环体直到不满足条件，则退出循环，执行循环体后的下一语句循环体循环体循环条件循环条件满足吗？满足吗？不

9、满足不满足满足满足(a) 流程图表示流程图表示循环条件满足吗？循环条件满足吗？ 循环体循环体循环体循环体(b) n-s图表示图表示例例1 1： 求求1001nn=1+2+3+.+100四四. 用用n-s图表示算法举例图表示算法举例sum=5050 初始时sum=0,n=112345699100sum+ n sum+ n sum+ n sum+n sum n=n+1n=n+1n=n+1n=n+1分析分析: :(1)需要一个累加器变需要一个累加器变量量,(如变量如变量sum) 先清零先清零.(2)需要一个记数器变量需要一个记数器变量(如如变量变量n)，共做，共做100次次,每做每做一次一次n增加增

10、加1，(3)每一次要累加的值正好每一次要累加的值正好是计数器变量是计数器变量n。0sum1 2336410sum=sum+n输出输出sum的值的值n=1sum=0当当n 100sum=sum+nn=n+1n例例2： 输入输入10个数，求它们的平均值。个数，求它们的平均值。 分析分析: :(1)需要一个累加器需要一个累加器变量变量, 先清零先清零; (2)需要一个记数器需要一个记数器变量变量(如变量如变量n)， 共共做做10次。次。(3)每一次将读入的每一次将读入的数据都存在同一个数据都存在同一个变量中。变量中。(如变量如变量x)023sumx5881123204sum=sum+x。当当n 10

11、输入输入xsum=sum+xn=n+1aver=sum/10输出输出aver的值的值n=1sum=0例例3: 输入输入50个学生的成绩，统计出得优秀的人数个学生的成绩，统计出得优秀的人数n=0, m=0输出输出m的值的值循环循环50次，每次读入次，每次读入一个成绩，判断该成一个成绩，判断该成绩是否为优秀，如果绩是否为优秀，如果是，是，m加加1.当当n50输入一个学生成绩输入一个学生成绩g g90 ym=m+1nn=n+1例例4：输入两个正整数，求它们的最大公约数并：输入两个正整数，求它们的最大公约数并输出，画出该算法的输出，画出该算法的n-s图。图。eulid算法算法：1)读入两个数分别给读入两个数分别给m和和n2)如果如果mn，交换，交换m 和和n的的值；值；3) m整除整除n，得到余数，得到余数r ； (0 r n)4) 如果如果 r =0 ，则算法结束，则算法结束，