第2章 算法---程序的灵魂

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1、第2章算法---程序的灵魂整理人：彭科达修改人：CC前言：笔记是对知识点的全面概括，能让同学大概了解知识的脉络和纲要，笔记中有基本概念和简单的例子，若要系统的学习C语言，以课本为主,多做题，多写代码，掌握C语言指日可待。笔记只是复习工具。附注：第二章是介绍算法的，请结合课本多练习算法。算法是C语言程序的灵魂。请重视！*一个程序主要包括以下两方面的信息：(1)对数据的描述:在程序中要指定用到哪些数据以及这些数据的类型和数据的组织形式叫做对数据的描述。(2)对操作的描述:要求计算机进行操作的步骤叫做对操作的描述。(也就是算法(algorithm)2.1什么是算法广义地说，为解决一个

2、问题而采取的方法和步骤，就称为“算法”v著名计算机科学家沃思(NikiklausWirth)提出一个公式：算法+数据结构=程序v一个程序除了算法和数据结构这主要要素外，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v算法、数据结构、程序设计方法和语言工具是一个程序设计人员应具备的知识2.2简单的算法举例v例给出一个大于或等于3的正整数，判断它是不是一个素数。*所谓素数(prime)，是指除了1和该数本身之外，不能被其他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(n≥3)是否素数：将n作为被除数，将2到(n-1)各个

3、整数先后作为除数，如果都不能被整除，则n为素数vS1：输入n的值vS2：i=2（i作为除数）vS3：n被i除，得余数rvS4：如果r=0，表示n能被i整除，则输出n“不是素数”，算法结束；否则执行S5vS5：i+1ÞivS6：如果i≤n-1，返回S3；否则输出n“是素数”，然后结束2.3算法的特性v一个有效算法应该具有以下特点：(1)有穷性。一个算法应包含有限的操作步骤。(2)确定性。算法中的每一个步骤都应当是确定的(3)有零个或多个输入。所谓输入是指在执行算法时需要从外界取得必要的信息。(4)有一个或多个输出。算法的目的是为了求解，“解”就是输出。§没有输出的算法是没有意义的

4、。(5)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。2.4怎样表示一个算法v用自然语言表示算法v用流程图表示算法v三种基本结构和改进的流程图v用N-S流程图表示算法v用伪代码表示算法v用计算机语言表示算法2.4.1用自然语言表示算法用自然语言表示通俗易懂，但文字冗长，容易出现歧义性用自然语言描述包含分支和循环的算法，不很方便除了很简单的问题外，一般不用自然语言2.4.2用流程图表示算法#例2.2的算法用流程图表示。有50个学生，要求将成绩在80分以上的学生的学号和成绩输出例2.10例2.5判断素数的算法用流程图表示。对一个大于或等于3的正整数，判断它是不是一

5、个素数。v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v流程线不要忘记画箭头，否则难以判定各框的执行次序2.4.3三种基本结构和改进的流程图1.传统流程图的弊端v传统的流程图用流程线指出各框的执行顺序，对流程线的使用没有严格限制v使用者可以毫不受限制地使流程随意地转来转去，使人难以理解算法的逻辑2.三种基本结构(1)顺序结构(2)选择结构(3)循环结构①当型循环结构②直到型循环结构以上三种基本结构，有以下共同特点：(1)只有一个入口(2)只有一个出口•一个判断框有两个出口•一个选择结构只有一个出口(3)结构内的每一部分都有机会被

6、执行到。也就是说，对每一个框来说，都应当有一条从入口到出口的路径通过它(4)结构内不存在“死循环”2.4.4用N-S流程图表示算法2.4.5用伪代码表示算法伪代码是用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法用伪代码写算法并无固定的、严格的语法规则，可以用英文，也可以中英文混用例2.16求5!。begin(算法开始)1Þt2Þiwhilei≤5{t*iÞti+1Þi}printtend(算法结束)2.4.6用计算机语言表示算法*要完成一项工作，包括设计算法和实现算法两个部分。*设计算法的目的是为了实现算法。*不仅要考虑如何设计一个算法，也要考虑如何实现一个算法