C语言(第三章简单算法制定).ppt

* * 第3章 简单算法设计 第3章 程序的简单算法制定 本章主要内容 1. 结构化程序的算法设计 2. 结构化算法的性质及结构 3. 结构化算法的描述方法 4. 结构化算法流程图 第3章 程序的简单算法制定 ?算法： 解决问题的方法和要遵循的步骤。 算法描述了程序要执行的操作及操作的步骤顺序。 ?程序的功能是通过算法来描述的。 ?C语言程序是一种结构化的程序。 ?结构化程序： 问题可以分解成相互独立的几个部分。 每个独立部分可以通过简单的语句或结构来实现。 ?分问题解的过程就是算法设计的过程。 重点：掌握分析问题、解决问题的方法。 3.1 结构化程序的算法设计 【例3-1】 要求从键盘输入3个数，找出其中最小的那个数，将其输出到屏幕。请给出解决这个问题的算法。 分析：程序对于从键盘输入的3个数必须用3个变量来保存，分别为a，b，c代表输入的3个数，另外，还需要一个变量min来保存最小的那个数。 1.先比较a和b的值，把数值小的放入min中； 2.再将min与c比较，又把数值小的放入min中。 3.经过两次比较，min中已存放的是a，b，c 3个数中最小的数。把min的值输出就是所需结果。 3.1 结构化程序的算法设计 算法步骤： 1．输入3个数，其值分别赋给3个变量a，b，c； 2．把a与b中较小的那个数放入变量min中； 3．把c与min中较小的那个数放入变量min中； 4．输出最后结果min的值。 ?改进上面的算法描述，将第2步和第3步的算法具体化。 1．输入三个数，其值分别赋给三个变量a，b，c； 2．比较a与b的值，如果ab，则min=a；否则min=b； 3．比较c与min的值，如果cmin，则min=c； 4．输出最后结果min的值。 ?通过算法描述的步骤，可以很方便地用程序语言来实现。 3.2 结构化算法的性质及结构 3.2.1 结构化算法性质 1．算法名称 ?给算法命名，是为了方便算法的描述，在C语言中，算法的名字通常就是函数名。 2．输入 ?算法应有输入的数据或初始条件。 3．输出 ?算法通常会有一个或多个输出，是对输入数据加工后的结果。 4．有效性 ?算法的每一步都是可执行的，可通过人工计算的。 5．正确性 ?算法的结果必须是正确的，可验证的。 6．有限性 ?任何算法必须在执行有限条指令后结束。 3.2 结构化算法的性质及结构 3.2.2 结构化算法的结构 在C语言算法的主要结构有如下3种。 1．顺序结构 ?顺序结构的特点： 程序在执行过程中是按语句的先后顺序来执行的，每一条语句都代表着一个功能， 2．分支结构 ?分支结构的特点： 程序在执行过程中，会根据条件的不同有选择的执行不同的功能。 3．循环结构 ?循环结构的特点： 程序在执行过程中，在一定的时间段内或一定的条件下，重复地执行某个功能，直到时间已到或条件不再满足。 3.2 结构化算法的性质及结构 ?程序设计要解决的两个主要问题： （1）按什么顺序或步骤来执行； （2）用什么语句来实现。 ?算法设计是核心问题。 提示 3.3 结构化算法的描述方法 ?常用的描述方法有自然语言、流程图、伪代码等。 3.3.1 自然语言 ?用类自然语言表示算法。 如：汉语、英语或其他语言。 ?特点：通俗易懂，简单明了。 3.3 结构化算法的描述方法 【例3-2】 从键盘输入两个变量的值a、b，请按输入值从小到大的顺序将这两个变量的值输出到屏幕。请写出这个问题的算法描述。 算法描述： 第1步：输入变量a和b的值； 第2步：比较a和b的值； 如果a大于等于b，则先输出a，再输出b； 否则，先输出b，再输出a； 第3步：算法结束。 3.3 结构化算法的描述方法 【例3-3】 几何级数求和：sum=1+2+3+4+5…+(n?1)+n。请写出该问题的算法。 算法描述： 第1步：给定一个大于0的正整数n的值； 第2步：定义一个整型变量i，设其初始值1； 第3步：定义整型变量sum，其初始值设置为0； 第4步：如果i小于等于n，则转第5步，否则执行第8步； 第5步：将sum的值加上i的值后，重新赋值给sum； 第6步：将i的值加1，重新赋值给i； 第7步：执行第4步； 第8步：输出sum 的值； 第9步：算法结束。 3.3 结构化算法的描述方法 3.3.2 流程图 ?流程图是一种算法的形象表示。 ?流程图是由流程线和几何图形框连接而成的。 ?算法流程图的符号采用美国国家标准化协会(ANSI)规定的一些常用符号： 开始框 判断框 结束框 执行框 数据框 连接符 流程线 ?算法流程图的3种基本结构： 顺序结构、分支结构、循环结构 1.顺序结构 ?顺序结构是一种简单的线性结构，