c语言第02章算法

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1、第二章算法一、教学内容1算法的概念与简单实例2算法的特性3算法的描述4结构化程序设计方法介绍二、教学重点与难点1算法的概念及算法的描述—算法的流程图表示法；2编写实际问题的算法三、教学方法与课时数方法：讲授法课时数：4节四、教学过程(一)算法的概念与简单实例1算法的概念一个程序应包括两方面内容：对数据的描述：即数据结构（数据类型，组织形式）对操作的描述，即操作步骤。计算机科学家WIRTH提出：程序=数据结构+算法详细描述：程序=数据结构+算法+程序设计方法+语言工具和环境算法：是对特定问题求解步骤的一

2、种描述，它是指令的有限序列，其中每一条指令表示一个或多个操作。计算机算法分为两大类别：数值算法和非数值算法2简单算法举例例1：求1X2X3X4X5的积算法：S1：令P=1S2：令i=2S3：使PXi，积仍放在变量P中，即PXi=>PS4：使i的值加1，即i+1=>IS5：如果i的值不大于5，返回重新执行步骤S3以及S4，S5，否则，算法结束，得到计算结果。例2：有50个学生，要求将成绩在80分以上者打印出来，用n表示学生的学号，n1代表第一个学生的学号，ni代表第i个学生学号，g代表学生成绩，gi代表

3、第i个学生成绩，算法：S1：1=>iS2：如果gi>80，打印ni和gi，否则不打印S3：i+1=>iS4：如果i<50，返回S2，继续执行，否则算法结束。例3,例4,例5见教材P16-17（二）算法的特性一个算法有以下特点：1有穷性:仅有有限的操作步骤2确定性:算法的每一个步骤应当是确定的，即无“二义性”。3有零个或多个输入4有一个可多外输出5有效性:算法中的每一个步骤都应当有效执行（三）算法描述常用的描述方法有：自然语言，流程图，伪代码，PAD图等1、用自然语言表示算法用人们日常使用的语言（汉语，

4、英语，日语等）来描述一个问题的求解过程，对人而言易理解，但不易写成计算机执行的程序。2、用流程图表示算法流程图是用一些图框表示各种操作。用图形表示算法直观形象，易于理解。常用的图框有：起止框：输入输出框：判断框：处理框：流程线：连接点：注释框：------【例2.3】判定2000—2500年中的每一年是否闰年，将结果输出。润年的条件：能被4整除，但不能被100整除的年份；能被100整除，又能被400整除的年份；设y为被检测的年份，则算法可表示如下：S1:2000→yS2:若y不能被4整除，则输出y“不

5、是闰年”，然后转到S6S3:若y能被4整除，不能被100整除，则输出y“是闰年”，然后转到S6S4:若y能被100整除，又能被400整除，输出y“是闰年”否则输出y“不是闰年”，然后转到S6S5:输出y“不是闰年”。S6:y+1→yS7:当y≤2500时,返回S2继续执行，否则，结束。三种基本结构和改进的流程图三种基本结构的共同特点：1.只有一个入口；2.只有一个出口；3.结构内的每一部分都有机会被执行到；4.结构内不存在“死循环”。顺序结构：2.选择结构：3.循环结构用伪代码表示算法伪代码使用介于自

6、然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法。用计算机语言表示算法我们的任务是用计算机解题，就是用计算机实现算法；用计算机语言表示算法必须严格遵循所用语言的语法规则。（四）结构化程序设计方法1971年，Wirth基于其开发程序设计语言和编程的实践经验，首次提出了“结构化程序计”(structuredprogramming)的概念。这个概念的要点是:不要求一步就编制成可执行的程序，而是分若干步进行，逐步求精。第一步编出的程序抽象度最高，第二步编出的程序抽象度有所降低……最后一步编出的程序即为可执行的程序

7、。用这种方法编程，似乎复杂，实际上优点很多，可使程序易读、易写、易调试、易维护、易保证其正确性及验证其正确性。结构化程序设计方法又称为“自顶向下”或“逐步求精”法，在程序设计领域引发了一场革命，成为程序开发的一个标准方法，尤其是在后来发展起来的软件工程中获得广泛应用。有人评价说沃思的结构化程序设计概念“完全改变了人们对程序设计的思维方式”，这是一点也不夸张的。结构化程序设计的基本思想是：任何程序都可以用三种基本结构的组合来实现。这三种基本结构是：顺序结构、选择结构和循环结构。这三种结构都具有一个入口和

8、一个出口。结构化程序设计方法的四条原则是：1.自顶向下；2.逐步求精；3.模块化；4.限制使用goto语句。    　“自顶向下”是说，程序设计时，应先考虑总体，后考虑细节；先考虑全局目标，后考虑局部目标；“逐步求精”是说，对复杂问题，应设计一些子目标，作过渡，逐步细节化；“模块化”是说，一个复杂问题，肯定是由若干稍简单的问题构成；解决这个复杂问题的程序，也应对应若干稍简单的问题，分解成若干稍小的部分。