c语言程序设计课件pp头t及程序代码第2章算法.ppt

程序的灵魂——算法 算法的概念 简单算法举例 算法的特性 怎样表示一个算法 结构化程序方法 总结 2.1 算法的概念 程序通常包含的内容有： （1）数据的描述：指定数据的类型和组织形式（数据结构） （2）操作的描述：编程的操作步骤，也称算法（algorithm) 操作的目的：对数据进行加工处理，以便得到结果。 厨师做菜肴： （1）配料：制作菜肴所需的原料 （2）步骤：制作某项菜肴时将原料按规定的步骤加工成所需的菜肴 2.1 算法的概念 著名计算机科学家沃思提出一个公式： 数据结构+算法=程序 再加上程序设计方法和语言环境 程序=算法+数据结构+程序设计方法+语言工具和环境 2.1 算法的概念 做任何事情都有一定的步骤。为解决一个问题而采取的方法和步骤，就称为算法。 计算机算法：计算机能够执行的算法。 计算机算法可分为两大类： 数值运算算法：求数值的解 ； 非数值运算算法：事务管理领域。 2.2 简单算法举例 例2.1：1×2×3×4×5 原始算法: S1:求1×2得结果2 S2:将2×3得结果6 S3:将6×4得结果24 S4:将24×5得结果120 上述方法虽正确,但较烦琐 解决此类问题的通用方法是： 设两个变量： p 存放被乘数和结果 i 存放乘数 S1：p=1 S2：i=2 S3：p×i→p S4：i+1→i S5：若i=5 返回s3 否则算法结束。 此算法较上面的算法具有通用性和灵活性 2.2 简单算法举例 例2.4 求1-1/2+1/3-1/4+...+1/99-1/100 算法如下 ： S1: sign=1 S2: sum=1 S3: deno=2 S4: sign=(-1)×sign S5: term=sign×(1/deno) S6: sum=sum+term S7: deno=deno+1 S8: 若deno=100返回s4,否则算法结束。 2.2 简单算法举例 【例2.5】对一个大于或等于3的正整数，判断它是不是一个素数。 S1: 输入n的值 S2: i=2 S3: n被i除，得余数r S4:如果r=0，表示n能被i整除，则打印n“不是素数”，算法结束；否则执行S5 S5: i+1→i S6:如果i≤n-1，返回S3；否则打印n“是素数”；然后算法结束。 2.2 简单算法举例 【例2.5】对一个大于或等于3的正整数，判断它是不是一个素数。 S1: 输入n的值 S2: i=2 S3: n被i除，得余数r S4:如果r=0，表示n能被i整除，则打印n“不是素数”，算法结束；否则执行S5 S5: i+1→i 改进： S6:如果i≤ sqrt(n)，返回S3；否则打印n“是素数”;然后算法结束 2.3 算法的特性 有穷性：有限的操作步骤和合理的计算时间。 确定性：不应当产生“歧义性”。 有零个或多个输入 有一个或多个输出：算法的输出不一定就是计算机的打印输出。 有效性：如除数不得为零。 2.4 怎样表示一个算法 自然语言表示 传统流程图表示 N-S流程图表示 伪代码表示 计算机语言表示 2.4 怎样表示一个算法 自然语言： 世界上男人没有了女人就慌了。 2.4 怎样表示一个算法 用流程图表示算法 ANSI规定的流程图符号，已为世界各国采用，用图框表示操作，用图形表示算法。 2.4 怎样表示一个算法 【例2.6】将例2.1的算法用流程图表示。1×2×3×4×5 2.4 怎样表示一个算法 例2.9 用流程图算法求2.4 2.4 怎样表示一个算法 例 2.10: 用流程图算法判断素数 2.4 怎样表示一个算法 例 2.10: 用流程图算法判断素数 2.4 怎样表示一个算法 可以看出流程图所包含的部分: （1）图框：表示相应操作； （2）流程线：表示操作的先后顺序； （3）框内外必要的文字说明。 流程图表示算法： 优点：形象直观、表示清晰，各框之间逻辑关系清楚 缺点：流程图占篇幅较多，当算法复杂时，画流程图费时且不方便 2.4 怎样表示一个算法 算法的三种基本结构 (1) 顺序结构 2.4 怎样表示一