第2章程序设计基础知识00575

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1、教学内容：2.1算法与程序2.2结构化程序设计2.3结构化程序算法描述教学要求：1.掌握算法的基本概念，算法的描述方法。2.掌握程序流程图、N_S图的描述方法。3.掌握结构化程序设计的方法。第2章程序设计基础知识2.1算法与程序一个程序应包括两个方面的内容：（1）对数据的描述。在程序中要指定数据的类型和数据的组织形式，即数据结构（2）对操作的描述。即操作步骤，也就是算法数据是操作的对象，操作的目的是对数据进行加工处理，以得到期望的结果。著名计算机科学家沃思（NikiklausWirth）对程序的描述，提出一个公式：程序=数据结构+算法一、计算机解题过程1．分析问题2.确定处理方

2、案（设计方案）3.确定计算机的操作步骤4.编写程序5.调试和运行程序6.整理资料文档二、算法所谓算法，通俗地讲就是为解决一个问题所要采取的方法和步骤。例如，吃饭、上学、做作业等，都有它自己的算法。计算机解题的算法，严格地讲是由若干条指令组成的有穷序列。例如，求出两个整数的和的算法描述如下：（1）定义3个变量，并给3个变量分别分配内存空间，用于存放整数值；（2）给2个变量，分别赋给26、16两个整数；（3）求出两个整数和的数值，赋给第三个变量；（4）输出第三个变量的值（5）运行结束。三、算法的特性（5个规则）（1）算法的有穷性。算法中执行步骤在执行有穷步后结束，是有限的，每一条指令执

3、行次数都是有限的。（2）算法的有效性。算法中的每一个步骤应当能有效地执行。（3）输入，一个算法有0个或多个输入的外界量。（4）输出，一个算法有一个或多个输出的量，它们是与输入有某种关系的量。（5）算法的确定性。算法中的每一个操作的含义必须明确，无二义性。一定条件下执行路径也是唯一的。四、程序程序是由计算机语言的语句序列组成的文件。程序应包括对处理对象的描述和对处理规则的描述。处理对象是数据或信息，处理规则是指动作和步骤，即计算机解题的算法。五、程序与算法的区别（1）算法可以采用自然语言、伪代码、流程图，N-S图，PAD图来进行描述。程序只能用计算机语言来编写。（2）程序中的指令必须

4、是可以执行的，而算法中的指令描述无此限制。（3）算法必须满足有穷性，程序不一定满足有穷性。一、什么是程序设计用计算机语言把解题步骤编写成计算机可执行的指令序列的过程，称为程序设计。计算机程序设计技术是设计、程序编制和调试程序的方法和过程。二、什么是结构化程序设计结构化程序应满足3个条件：（1）程序只有一个入口和一个出口；（2）程序中不应该存在永远不执行的语句；（3）不应该产生死循环，无休止运行程序。2.2结构化程序设计三、结构化程序的3种基本结构1.顺序结构顺序结构中的各个模块是按照它们出现的先后顺序执行的。2.选择结构选择结构先判断选择条件，根据判断的逻辑值，确定执行其中的某一个

5、模块。3.循环结构循环结构先判断循环条件，满足条件重复执行循环体包含的执行块，直到循环条件不满足，终止循环。一、用自然语言描述例：求1*2*3*4*5。步骤一：使p=1步骤二：使I=2步骤三：使p*I,乘积仍放在p中步骤四：使I的值加1步骤五：如果I的值不大于5，返回步骤3二、程序流程图程序流程图是用规定的图形、指向线和文字说明来表示算法的一种图形。程序流程图的基本符号：（1）椭圆形图形：终端框表示算法的开始与结束（2）矩型图形：处理框表示算法的各种处理功能（3）菱形图形：判断框表示算法的条件转移操作（4）平形四边形：表示算法的输入/输出操作（5）预定义图形：预定义框表示算法调用的

6、子算法（6）圆点图形：引入引出连接符表示流程图的延续（7）指向线：指向线指引流程图中的方向2.3结构化程序算法描述二、程序流程图的基本结构AB条件PAFTABTF条件P图2.1顺序结构流程图图2.2单分支结构流程图图2.3双分支结构流程图图2.4当循环结构流程图ATF条件PA条件PTF图2.5至到循环结构流程图二、程序流程图的基本结构（续）三、N-S图N-S图用层层嵌套的方框图形来描述程序算法，避免了流程图中出现的流程线，有效控制了无条件转移，体现了结构化描述方法。四、N-S图的基本结构框图条件PTFAB图2.6双分支结构流程图条件PTFA图2.7单分支结构流程图当条件P为真AA直

7、到条件P为真图2.8当循环结构流程图图2.5直到循环结构流程图同学们再见程序设计基础