C语言程序ppt课件ch0绪论

1、,本章要点,什么是程序设计 什么是算法，如何设计算法 结构化程序设计的思想和方法,共 29 页 第 2 页,计算机语言：是规则和符号的集合，是与计算机交流的工具 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,概念：,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,共 29 页 第 3 页,计算机语言分类,面向过程语言 面向对象语言,FORTRAN BASIC C PASCAL COBOL LISP,C+ C# Visual C Visual BASIC Visual J+,共 29 页 第 4 页,一、 程序设

2、计的基本概念,计算机的别名：数据处理机 数据元素：数据的最小单位 数据结构：数据元素的组织形式,程序设计数据结构算法方法工具,数据结构的优劣决定了 软件或程序的复杂程度和面貌,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是:,共 29 页 第 5 页,程序设计步骤,分析问题，建立数学模型 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,共 29 页 第 6 页,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,1. 算法的概念,二、算法和算法的表示,“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

3、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。,共 29 页 第 7 页,例1：计算函数M(x)的值。函数M(x)为：,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：,共 29 页 第 8 页, 将a、b、c和x的值输入到计算机； 判断xa?如果条件成立，执行第步，否则执行第步； 按表达式bx+a2计算出结果存放到M中，然后执行第步； 按表达式a(c-x)+c2计算出结果存放到M中，然后执行第步； 输出M的值；

4、算法结束。,这是用自然语言描述的算法,共 29 页 第 9 页,2.常用算法简介,（1）交换两个变量的值 采用间接交换方法,a,t,b,(2)计数器和累加器 计数器：用于统计循环的次数。如： i=i+1 累加器：用于实现数值求和。如： sum=sum+x,共 29 页 第 10 页,例：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：,共 29 页 第 11 页,将蓝瓶中的黑墨水装入白瓶中 将

5、黑瓶中的蓝墨水装入蓝瓶中 将白瓶中的黑墨水装入黑瓶中 交换结束,共 29 页 第 12 页,（3）枚举法（穷举法或试凑法） 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，直到所有情况验证完。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。,(4)递推法（迭代法） 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：求高次方程的近似解问题。,

6、共 29 页 第 13 页,（5）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。,共 29 页 第 14 页,3.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，不可出现任何二义性； 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 ； 有一

7、个或多个输出。,共 29 页 第 15 页,4.算法的表示,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 伪代码 介于自然语言和计算机语言之间的用文字和符号来描述算法的工具。一种假的代码，不能被计算机所理解，便于转换成编程语言。,共 29 页 第 16 页,(1)用流程图表示算法,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：,共 29 页 第 17 页,例： 有50个学生 ，要求将他们之中成绩在80分以上者打印出来。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：

8、 S1：1i S2：如果gi 80 ，则打印 gi ，否则不打印 S3： i+1 i S4: 如果 i 50, 返回S2， 继续执行； 否则，算法结束。,共 29 页 第 18 页,程序流程图示例,共 29 页 第 19 页,传统流程图的弊端 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。因此，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，阅读者要花很大精力去追踪流程，使人难以理解算法的逻辑。如图：,共 29 页 第 20 页,传统流程图的流程可以是：,缺点：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

9、流程随意转向，只能顺序的进行下去。,共 29 页 第 21 页,（2）NS流程图,NS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。,共 29 页 第 22 页,传统流程图与N-S流程图的比较,例1：1+2+3+ 加到100为止,共 29 页 第 23 页,三、程序的三种基本结构,(1) 顺序

10、结构 程序按照语句的书写次序顺序执行。,先执行A操作，再执行B操作，两者是顺序执行关系。,共 29 页 第 24 页,(2) 选择结构 通过判断特定条件，选择一个分支执行。,当P条件成立时，执行A操作，否则执行B操作,当P条件成立时，执行语句操作，否则跳过语句操作,共 29 页 第 25 页,( 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P条件成立时，反复执行A,直到P为零为止。,共 29 页 第 26 页,2)形式b,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。,共 29 页 第 27 页,三种基本程序结构的NS流程图,3.循环结构,共 29 页 第 28 页,四、结构化程