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1、第三章 算法和基本程序设计,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,3.1 算法,概念：算法是解决问题的策略、规则和方法。,数据结构+算法=程序,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,特性 有穷性:一个算法必须在执行有限个操作步骤后终止； 确定性:算法中每一步的含义必须是确切的，不可出现任何二义性； 可行性:算法中的每一步操作都应该能有效执行。例如，一个数被0除的操作就是无效的，应当避免这种操作。 有输入:输入是指在算法开始之前所需要的初始数据。这些输入的多少取决于特定的问题。 输出:在一个完整的算法中至少会有一个输出。,评价标准 正确性:合法输入有正确输出 可读性：易懂 健壮性：容。
2、错 高效率和低存储量需求,程序的灵魂算法,程序及算法,用程序设计语言来描述问题的求解过程，以及对其中参与运算的数据进行合理地组织和安排，就叫做程序设计。,分析问题 确定算法 编写程序 运行调试 总结过程,基 本 步 骤,程序设计一般步骤,(1)分析问题，建立数学模型 A.确定问题是什么，解决问题的步骤是什么; B.针对问题，找出已知的数据和条件，确定所 需的输入、处理及输出对象; C.归纳解题过程为一系列的数学表达式， 建立各种量之间的关系. (即建立起解决问题的数学模型),程序及算法,程序设计一般步骤,(2)确定数据结构和算法 A.根据建立的数学模型，对指定的输入数据 和预期的输出结果，确定。
3、存放数据的数据 结构 ; B.针对所建立的数学模型和确定的数据结构， 选择合适的算法加以实现 ;,这里所说的“算法”指解决某一问题 的方法和步骤，而不仅仅是指计算。,程序及算法,程序设计一般步骤,(3)编制程序 根据确定的数据结构和算法，用程序语言严格地描述解决方案。 (即编写程序代码),(4)调试程序 在计算机上用实际的输入数据对程序进行调试，分析所得到的运行结果，进行程序的测试和调整，直至获得预期的结果。,程序及算法,程序及算法,算法的一般定义,指解决问题的方法和有限的步骤。,计算机 算法,数值运算 (对问题求数值解，例如对微分 方程求解、对函数的定积分求 解、对高次方程求解等 ),非数值。
4、运算 (如资料检索、事务管理、数据 处理等),是针对 提出的可行 方案确定解决 问题、完成任务 的每一个细节 步骤。,程序及算法,问题：有黑和蓝两个墨水瓶，但却错把黑 墨水装在了蓝墨水瓶子里，而蓝墨水 错装在黑墨水瓶子里，要求将其互换。,例1-1,算法分析：这是一个非数值运算 问题。因为两个瓶子的墨水不 能直接交换，所以，解决这一 问题的关键是需要引入第三个 墨水瓶。,程序及算法,设第三个墨水瓶为白色，其交换步骤如下： 将黑瓶中的蓝墨水装入白瓶中； 将蓝瓶中的黑墨水装入黑瓶中； 将白瓶中的蓝墨水装入蓝瓶中； 交换结束。,一般步骤,例1-2,问题：给定两个正整数m和n(mn)，求它们的最大公约数。
5、。,算法分析：一个数值运算问题， 它有成熟的算法，在我国古代的算书九章一书中曾记载了这个 算法。 求最大公约数一般用辗转相除法(也称欧几里德算法)求解。,程序及算法,辗转相除法,设m= 35，n= 15，r表示余数。求法如下：(1)35/15( m / n )商2 余5(r=5) ; (2)以n(=15)作m，以r(=5)作n,继续相除；15/5( m / n)商3 余数为0 (r =0). (3)当余数(r)为0时，此时，n即为两数 的最大公约数。 35和15的最大公约数为5。,程序及算法, 两个正整数分别存放到 m 和 n 中； 求余数：计算 m 除以 n，将所得余数存 到变量 r 中； 。
6、判断 r 是否为0：若 r 为0,则执行第步， 否则执行第步； 更新被除数和余数：将 n 值存放到 m 中， 将 r 的值存放到 n 中，并转第步继续 循环执行；输出 n 的当前值，算法结束。,算法描述,程序及算法,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,算法的表示 可用自然语言、数学方法、某种计算机语言描述 规范的方法：流程图、结构图、伪代码、PAD图,流程图,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,例1：求三个整数的和,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,例2：求三个数中最小的那个数,main( ) float a,b,c,min; scanf(“%f,%f,%fn”, ,。
7、C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,N-S结构流程图： 完全去掉流程线，由一些基本框组成一个大的框 基本元素框,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,例1：求三个整数的和,流程图,N-S结构流程图,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,例2：求三个数中最小的那个数,流程图,N-S结构流程图,背景 软件危机 1968年，荷兰学者E.W.Dijkstra提出GOTO语句的三大危害 采用结构化程序设计方法应遵循的原则 自顶向下 模块化 功能模块 模块的划分 模块间的接口 限制使用GOTO语句,3.2 结构化程序设计方法,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,1.从程序流程控。
8、制的角度，分为三种基本结构： 顺序结构、选择结构、循环结构 2.这三种基本结构可以组成所有的各种复杂程序 3.结构化程序是只由三种基本结构构成的程序,3.3 程序的基本结构,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,顺序结构 由一系列顺序执行的操作组成，是一种线性结构；,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,选择结构,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,二分支选择结构,多分支选择结构,循环结构,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,当型循环,直到型循环,C语言中提供了3种循环结构：while、 for 、do-while,三种基本结构总结： 共同特点：单入口、单出口 三种。
9、结构之间可以是平行关系，也可以互相嵌套，通过结构之间的复合形成复杂的关系,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,C语言语句分为五类： 表达式语句、函数调用语句、复合语句和空语句、控制语句。 表达式语句 注意表达式和表达式语句的区别,3.4 顺序结构程序设计(最基本、最简单),C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,函数调用语句,#include float average(float x,float y,float z) /* 定义函数average() */ float aver; /*变量aver为单精度实型*/ aver=(x+y+z)/3; return(aver); /*返。
10、回aver值*/ main() float a,b,c,ave; a=6.5; b=4.2; c=25.3; ave=average(a,b,c); /*调用自定义函数average()*/ printf(“average=%f”,ave); ,复合语句：由 括起的若干个语句,空语句：直接由分号(；)组成,控制语句：根据控制条件决定程序的执行流程 判断语句、循环语句、转移语句,3.6 C程序的上机步骤,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,C源程序 .c文件,目标程序 .OBJ文件,可执行程序 .exe文件,对源文件进行语法和逻辑结构检查,将目标程序、库函数或其他目标程序连接成一个可执行。
11、文件,3.5 数据的输入和输出,C语言中没有用于完成I/O操作的关键字，而是采用I/O操作函数；因此需调用库函数,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,#include 或 #include “stdio.h”,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,字符数据的输入与输出 单个字符：putchar()、getchar()、getch()和getche() 字符串：puts() 、gets(),字符输出函数putchar() 函数调用形式： putchar(ch);,字符常量或字符变量,字符输入函数：getchar()、getch()、getche() getchar() 该函数的输入。
12、一直到“回车”才结束 从键盘读入一个字符，并回显 getch() 不回显，不“回车”，常用于密码输入或菜单选择 getche() 回显，不“回车”,#include “stdio.h” main( ) char a; a=getchar(); ,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,字符串输入/输出函数 输入 函数调用形式：gets(字符串变量名)； 用回车作为输入结束 输出 函数调用形式：puts(字符串数据)； 将字符串数据显示在屏幕上并换行,#include main( ) char str80; gets(str); puts(str); ,当输入为“C program”，则输出。
13、为： C program,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,格式输入与输出 格式输入与输出函数：scanf()、printf(); 格式输出函数 调用形式：printf(“格式控制字符串”，输出项表)；,各输出项的输出格式,要输出的项,注意：格式控制字符串和各输出项的数量、顺序、类型要一致,int a=567;printf ( “%d”,a);,int a=255;printf(“%x”,a);,int a=65;printf(“%o”,a);,int a=567;printf(“%u”,a);,char a=65;printf(“%c”,a);,printf(“%s”,“ABC”)。
14、;,float a=567.789;printf(“%e”,a);,float a=567.789;printf(“%f”,a);,float a=567.789;printf(“%g”,a);,printf(“%”);,567,ff,101,567,A,ABC,5.677890e+02,567.789000,567.789,%,例 int a=3,b=4; printf(“%d %dn”,a,b); printf(“a=%d , b=%dn”,a,b); 输出结果: 3 4 a=3, b=4,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,附加格式说明符,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设。
15、计,格式输入函数 函数的调用形式： scanf(“格式控制字符串”，输入项地址表)； 功能： 按指定格式从键盘读入数据，存入地址表指定的存储单元中,并按回车键结束 取地址运算符&,变量的地址或字符串的首地址,例 scanf(“%d”, 输入：10 则 a=10,例 scanf(“a=%d”, 输入：a=10 则 a=10,C语言程序设计 第三章 算法和基本程序设计,附加格式说明符(修饰符),例 scanf(“%4d%2d%2d”, 输入 19991015 则1999yy, 10 mm, 15 dd,例 scanf(“%2d%*3d%2d”, 输入 1234567 则12a, 67b,例 sca。
16、nf(“%3c%2c”, 输入 abcde 则ac1, d c2,问题：试写出判断a,b,c是否构成三角形 的C语句。 分析：想一想在数学中我们如何判断“三 条边是否构成三角形”的问题。 (如：任意两边之和大于第三边。),举例 1,程序及算法,语句描述,如果a+bc 、 b+ca 、 a+cb 三个条件同时成立，则构成三角形； 否则，不是。 = if (a+bc ,程序及算法, 将a、b、c值输入到计算机中； 判断a+bc 、b+ca、a+cb三个条件 是否成立？同时成立执行第步， 否则执行第步； 输出“是三角形”的结论； 输出“不是三角形”的结论； 算法结束。,算 法,程序及算法,流程图,程序及算法,试自己写出程序，并上机调试该程序。,程序及算法。
