第一章：程序设计简介.ppt

C语言程序设计 主 讲：北京理工大学 田 艳 教授 E_mail：tianyanjx@163.com 第一章 本章要点 程序设计语言 Ｃ语言出现的历史背景 C语言的特点 简单的C语言程序介绍 算法及算法描述 1.1 Ｃ语言出现的历史背景1.2 C语言的特点 1.2 C语言的特点 1.2 C语言的特点 1.3 简单的C语言程序介绍 例1.2 求两数之和#include stdio.hvoid main( ) /*求两数之和*/{ int a,b,sum; /*声明，定义变量为整型*/ /*以下3行为C语句 */ a=123; b=456; sum=a+b; printf(″sum is %d＼n″,sum);} 例1.3 求3个数中较大者。#include stdio.hvoid main( ) /* 主函数*/{ int max(int x,int y); /*对被调用函数max的声明 */ int a, b, c; /*定义变量a、b、c */ scanf(“%d,%d”,a,b); /*输入变量a和b的值*/ c=max(a,b); /*调用max函数,将得到的值赋给c*/ printf(“max=%d\\n”,c); /*输出c的值*/} 1.3 简单的C语言程序介绍 1.3 简单的C语言程序介绍 1.3 简单的C语言程序介绍 一个程序应包括以下两方面内容: (1) 对数据的描述。在程序中要指定数据的类型和数据的组织形式，即数据结构(data structure)。 (2) 对操作的描述。即操作步骤， 也就是算法(algorithm)。 数据是操作的对象，操作的目的是对数据进行加工处理，以得到期望的结果。作为程序设计人员，必须认真考虑和设计数据结构和操作步骤(即算法)。因此，著名计算机科学家沃思(Nikiklaus Wirth)提出一个公式 数据结构 + 算法 = 程序 实际上，一个程序除了以上两个主要要素之外，还应当采用结构化程序设计方法进行程序设计，并且用某一种计算机语言表示。因此，可以这样表示： 程序 = 算法 + 数据结构 + 程序设计方法 + 语言工具和环境 也就是说，以上4个方面是一个程序设计人员所应具备的知识。在设计一个程序时要综合运用这几方面的知识。在这4个方面中，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。算法是解决“做什么”和“怎么做”的问题。程序中的操作语句，实际上就是算法的体现。显然，不了解算法就谈不上程序设计。 1、算 法 的 概 念 从事各种工作和活动，都必须事先想好进行的步骤，然后按部就班地进行，才能避免产生错乱。 不要认为只有“计算”的问题才有算法。广义地说，为解决一个问题而采取的方法和步骤，就称为“算法”。 对同一个问题，可以有不同的解题方法和步骤。方法有优劣之分。有的方法只需进行很少的步骤，而有些方法则需要较多的步骤。一般说，希望采用简单的和运算步骤少的方法。因此 ，为了有效地进行解题，不仅需要保证算法正确，还要考虑算法的质量，选择合适的算法。 2、简单算法举例 例 求1×2×3×4×5。 可以用最原始的方法进行。 步骤1： 先求1×2，得到结果2。 步骤2： 将步骤1得到的乘积2再乘以3，得到结果6。 步骤3： 将6再乘以4，得24。 步骤4： 将24再乘以5，得120。这就是最后的结果。 这样的算法虽然是正确的，但太繁琐。如果要求1×2×…×1000，则要写999个步骤，显然是不可取的。而且每次都直接使用上一步骤的数值结果(如2，6，24等)，也不方便。应当找到一种通用的表示方法。 可以设两个变量，一个变量代表被乘数，一个变量代表乘数。不另设变量存放乘积结果，而直接将每一步骤的乘积放在被乘数变量中。今设p为被乘数，i为乘数。用循环算法来求结果。可以将算法改写如下： S1： 使p=1 S2： 使i=2 S3： 使p×i，乘积仍放在变量p中，可表示为p×i=p S4： 使i的值加1，即i+1 = i S5： 如果i不大于5，返回重新执行步骤S3以及其后的步骤S4和S5；否则，算法结束。最后得到p的值就是5!的值。 上面的S1，S2…代表步骤1，步骤2……S是step(步)的缩写。这是写算法的习惯用法。 请读者仔细分析这个算法，能否得到预期的结果。显然这个算法比前面列出的算法简练。 如果题目改为求1×3×5×7×9×11。 算法只需作很少的改动即可： S1： 1=p S2： 3=i S3： p×i=p S4：