第3章C语言程序基本控制结构及其应用.ppt

第3章 C语言程序 基本控制结构及其应用;3.1 算法及结构化程序设计; 什么是程序？ 一个程序应包括两个方面的内容: 对数据的描述：数据结构(data structure) 对操作的描述：算法(algorithm) 著名计算机科学家沃思提出一个公式:  程序 = 数据结构 + 算法 完整的程序设计是: 数据结构＋算法＋程序设计方法＋语言工具; 什么是算法？ 为解决一个问题而采取的方法和步骤，称为算法。 1、计算机算法 对于计算机算法应该有一个正确的定位。既不能认为计算机是万能的，如“替我理发”计算机目前是无法做到的，也不能认为计算机只能进行数值运算。 2、算法的特性 有穷性：有限的操作步骤，不能是无限的。 确定性：每一步所执行的操作是唯一确定的，不能有歧义。 有零个或多个输入：可以没有输入。 有一个或多个输出：算法目的是为了求解，解就是输出。至少有一个输出。没有输出的算法是没有意义的。 有效性：可操作，可执行。每一步操作都能有效执行，并得到确定结果。如：除数为0，则不能有效的执行。;算法的描述： 1、自然语言 2、传统流程图 3、N-S结构图 4、伪代码 5、计算机语言 计算机语言：严格遵循计算机语言的语法规则所表示的算法。从而完成实际工作到计算机语言的转化。; 1、用自然语言表示算法 自然语言就是人们日常使用的语言，可以是汉语或英语或其它语言。用自然语言表示通俗易懂，但文字冗长，容易出现“歧义性”。 自然语言表示的含义往往不大严格，要根据上下文才能判断其正确含义，描述包含分支和循环的算法时也不很方便。因此，除了那些很简单的问题外，一般不用自然语言描述算法。 ; 2、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：;3.1.2 算法的类型与结构; 三种基本结构： Bohra和Jacopini提出了以下三种基本结构： 顺序结构、选择结构、循环结构 用这三种基本结构作为表示一个良好算法的基本单元。;三种基本结构的图示： 顺序结构 选择结构;循环结构的图示： 当型循环结构 直到型循环;三种基本结构的共同特点： (1) 只有一个入口； (2) 只有一个出口；（请注意：一个菱形判断框有两个出口，而一个选择结构只有一个出口。不要将菱形框的出口和选择结构的出口混淆。） (3) 结构内的每一部分都有机会被执行到； (4) 结构内不存在“死循环”(无终止的循环)。 ;不正确的流程表示：;扩展： 只要具有上述四个特点的都可以作为基本结构。可以自己定义基本结构，并由这些基本结构组成结构化程序。; 这是一个多分支选择结构，根据表达式的值决定执行路线。 虚线框内的结构是一个入口一个出口，并且有上述全部的四个特点。 由此构成的算法结构也是结构化的算法。可以认为这是由三种基本结构所派生出来的。; 小 结 流程图是表示算法的较好的工具。一个流程图包括以下几部分 ： (1) 表示相应操作的框； (2) 带箭头的流程线； (3) 框内外必要的文字说明。 由三种基本结构顺序组成的算法结构，可以解决任何复杂的问题。由基本结构所构成的算法属于“结构化”的算法，它不存在无规律的转向，只在本基本结构内才允许存在分支和向前或向后的跳转。; 用N--S流程图表示算法 1973年美国学者I.Nassi和B.Shneiderman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程线。全部算法写在一个矩形框内，在该框内还可以包含其它的从属于它的框，或者说，由一些基本的框组成一个大的框。 这种流程图又称N--S结构化流程图。;N--S流程图用以下的流程图符号：; N--S图表示算法的优点 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。用N--S图表示的算法都是结构化的算法，因为它不可能出现流程无规律的跳转，而只能自上而下地顺序执