C-程序设计--增加：算法与流程图PPT课件.ppt

,算法与流程图,主要内容,2.1,算法的概念,2.2,简单算法举例,2.3,算法的特性,2.4,怎样表示一个算法,2.5,结构化程序设计方法,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,:,数据结构,+,算法,=,程序,#include,using namespace std;,int main(),int a,b,c;,a=10;,b=23;,c=a+b;,couta+b=;,coutc;,coutp,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。,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。设,p,为被乘数，,i,为乘数。用循环算法来求结果,算法可改写：,S1,：,1p,S2,：,3 i,S3,：,p,i p,S4,：,i+2 p,S5,：若,i1000,，返回,S3,。否则，结束。,如果题目改为：求,1,3,5,1000,算法只需作很少的改动：,算法简练,用这种方法表示的算法具有通用性、灵活性。,S3,到,S5,组成一个循环，在实现算法时 要反复多次执行,S3,，,S4,，,S5,等步骤，直到某一时刻，执行,S5,步骤时经过判断，乘数,i,已超过规定的数值而不返回,S3,步骤为止。此时算法结束，变量,p,的值就是所求结果。,例,2.2,有,50,个学生，要求将他们之中成绩在,80,分以上者打印出来。设,n,表示学号，,n,1,代表第一个学生学号，,n,i,代表第,i,个学生学号。用,g,1,代表第一个学生成绩，,g,i,代表第,i,个学生成绩，算法表示如下,:,S1,：,1 i,S2,：如果,g,i,80,，则打印和，否则不打印。,S3,：,i+1 i,S4,：如果,i50,，返回,S2,，继续执行。否则算法结束,变量,i,作为下标，用来控制序号,(,第几个学生，第几个成绩,),。当,i,超过,50,时，表示 已对,50,个学生的成绩处理完毕，算法结束。,如果需要输入成绩,S1,：,1 i,S2,：输入,n,i,和,g,i,，,其中,n,i,代表第,i,个学生的学号，,g,i,代表第,i,个学生的成绩。,S3,：,i+1 i,S4,：如果,i50,，返回,S2,，继续执行。,S5,：,1 i,S6,：如果,g,i,80,，则打印和，否则不打印。,S7,：,i+1 i,S8,：如果,i50,，返回,S6,，继续执行。否则算法结束,例,2.3,判定,2000,2500,年中的每一年是否闰年，将结果输出。,分析：,闰年的条件是：,(1),能被,4,整除，但不能被,100,整除的年份都是闰年，如,1996,2004,年是闰年；,(2),能被,100,整除，又能被,400,整除的年份是闰年。如,1600,2000,年是闰年。不符合这两个条件的年份不是闰年。,设,y,为被检测的年份，算法可表示如下：,S1,：,2000 y,S2,：若,y,不能被,4,整除，则输出,y,“,不是闰年,”,。然后转到,S6,。,S3,：若,y,能被,4,整除，不能被,100,整除，则输出,y,“,是闰年,”,。然后转到,S6,。,S4,：若,y,能被,100,整除，又能被,400,整除，输出,y,“,是闰年,”,，否则输出,“,不是闰年,”,。然后转到,S6,。,S5:,输出,y,“,不是闰年,”,。,S6,：,y+1 y,S7,：当,y2500,时，转,S2,继续执行，如,y,2500,，算法停止。,2.3,算法的特性,有穷性：,包含有限的操作步骤。,确定性：,算法中的每一个步骤都应当是确定的。,有零个或多个输入：,输入是指在执行算法时需要从外界取得必要的信息。,有一个或多个输出：,算法的目的是为了求解，,“,解,”,就是输出。,有效性：,算法中的每一个步骤都应当能有效地执行，并得到确定的结果。,一个算法应该具有以下特点：,2.4,算法的表示,可以用不同的方法表示算法，常用的有：,自然语言,传统流程图,结构化流程图,伪代码,PAD,图,2.4.1,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。,2.4.2,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：,起止框,判断框,处理框,输入,/,输出框,注释框,流向线,连接点,例,2.6,将求,5!,的算法用流程图表示,如果需要将最后结果打印出来，可在菱形框的下面加一个输出框。,例,2.7,将例,2.2,的算法用流程图表示。打印,50,名 学生中成绩在,80,分以上者的学号和成绩。,如果如果包括这个输入数据的部分，流程图为,例,2.8,将例,2.3,判定闰年的算法用流程图表示,用流程图表示算法要比用文字描述算法逻辑清晰、易于理解。,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。,2.5,结构化程序设计方法,一个结构化程序 就是用高级语言表示的结构化算法。用三种基本结构组成的程序必然是结构化的程序，这种程序便于编写、便于阅读、便于修改和维护。,结构化程序设计强调程序设计风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构。,结构化程序设计方法的基本思路是：把一个复杂问题的求解过程 分阶段进行，每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。,采取以下方法来保证得到结构化的程序：,自顶向下；,逐步细化；,模块化设计；,结构化编码。,两种不同的方法：,自顶向下，逐步细化；,自下而上，逐步积累。,用这种方法逐步分解，直到作者认为可以直接将各小段表达为文字语句为止。这种方法就叫 做,“,自顶向下，逐步细化,”,。,自顶向下，逐步细化方法的优点：,考虑周全，结构清晰，层次分明，作者容易写，读者容易看。如果发现某一部分中有一段内容不妥，需要修改，只需找出该部分修改有关段落即可，与其它部分无关。我们提倡用这种方法设计程序。这就是用工程的方法设计程序。,模块设计的方法：,模块化设计的思想实际上是一种,“,分而治之,”,的思想，把一个大任务分为若干个子任务，每一个子任务就相对简单了。,在拿到一个程序模块以后，根据程序模块的功能将它划分为若干个子模块，如果这些子模块的规模还嫌大，还再可以划分为更小的模块。这个过程采用自顶向下方法来实现。,子模块一般不超过,50,行。,划分子模块时应注意模块的独立性，即：使一个模块完成一项功能，耦合性愈少愈好。,作业：写出以下两题的算法，并用流程图表示出来,（,9,月,15,日提交作业）,1.,求：,2.,输入一个大于或等于,3,的正整数，判断它是不是一个素数。,提示,：所谓素数，是指除了,1,和该数本身之外，不能被其它任何整数整除的数。例如，,13,是素数。因为它不能被,2,，,3,，,4,，,，,12,整除。判断一个数,n(n3),是否素数的方法：将,n,作为被除数，将,2,到,(n-1),各个整数轮流作为除数，如果都不能被整除，则,n,为素数。,