C语言程序设计 刘克成 等 chap4

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1、语言程序设计第4章运算符及其表达式C第4章程序流程控制了解算法的有关知识掌握C语言的基本语句掌握顺序结构掌握选择结构掌握循环结构掌握流程转向语句教学目的1算法Ｃ语言的基本语句顺序结构选择结构循环结构教学内容2著名的瑞士计算机科学家沃思（NikiklausWirth）给程序定义了一个的著名公式：数据结构+算法=程序还可以如下表示：数据结构+算法+程序设计方法+语言环境=程序指定数据的类型和组织形式描述对数据的操作步骤4.1算法3做事情都有--方法，步骤（顺序）--决定事情的成败。算法就是解决问题的步骤和方法，即为解决某个特定问题而采用的确定且有限的步骤

2、。一个算法应具有五个特性。（1）有穷性：算法应包含有限操作步骤，而且每一步都在合理的时间内完成。（2）确定性：算法中每一条指令必须有确定的含义，不能有二义性，对于相同的输入能得出相同的执行结果。（3）可行性：算法中指定的操作，都可以通过已经实现的基本运算执行有限次后实现。（4）输入：有零个或多个输入，对于要处理的数据，大多通过输入得到，输入的方式可以是键盘、文件等。（5）输出：有一个或多个输出，将运行的结果输出，输出的方式可以是显示器、打印机、文件等。4.1.1算法的概念4（1）操作每个操作的确定不仅取决于问题的需求，还取决于它们取自哪个操作集，它与

3、使用的工具系统有关。C语言中所描述的操作主要包括：算术运算、逻辑运算、关系运算、位运算、函数调用、输入/输出操作等。算法就是由这些操作所组成的。4.1.2算法的组成要素5（2）控制结构每一个算法都要由一系列的操作组成，同一操作序列，按不同的顺序执行，其结果是不同的。控制结构的作用就是控制组成算法的各操作的执行顺序。结构化程序设计要求：任何程序只能由三种基本控制结构（顺序结构、选择结构和循环结构）组成。具体地说，在构造算法时，仅以这三种结构作为基本单元，同时规定基本结构之间可以并列和互相包含，不允许交叉和从一个结构直接转到另一个结构的内部去。已经证明，

4、这三种基本结构可以组成任何结构的算法，解决任何问题。64.1.3算法的描述算法的描述方法有多种，最常用的有自然语言、流程图、N-S图、PAD图、伪代码等。1．自然语言最简单的方法是使用自然语言，自然语言也就是人们日常进行相互交流的语言，如汉语、英语等。用自然语言来描述算法、分析算法、用户之间进行相互交流，是一种较好的工具。其优点是简单且便于人们对算法的阅读，缺点一是不够严谨，二是目前将自然语言描述的算法直接在计算机上进行处理，还存在许多困难和问题需要解决，例如语音、语义识别等方面。7例如：输入n个整数，输出最大的一个数。声明计数变量i，声明一个max

5、变量用来存放最大值，声明变量num存储每次从键盘上输入的数。（1）先输入一个数给num，同时因为只有一个数，所以max=num；（2）输入一个数给num，并与max比较。如果num的值大于max的值，则将num的值给max，即max=num，每次比较后，都将数值大的数放在max中；（3）计数器i加1；（4）重复步骤2和步骤3，直到n个数全部输入完成。最后max中的值就是输入的n个整数中最大的一个数。82．流程图流程图兴起于20世纪五六十年代，这种方法的特点是使用不同的几何框图表示相应的算法操作，在框图内用简洁的字符来说明具体的操作内容，用流程线连接各

6、个框图。图4-1为我国国家标准GB1526-89中推荐的一套流程图标准化符号，它与国际标准化组织ISO（InternationalStandardOrganization）提出的ISO流程图符号是一致的。下面对其中的一些主要符号作简要说明。9图4-1流程图标准化符号10图4-23种基本控制结构的流程图11“输入n个整数，输出最大的一个数”的流程图123．N-S图1973年美国学者I·Nassi和B·Shneiderman提出了一种无流线的流程图，称为N-S图。N-S图的每一种基本控制结构都是一个矩形框（如图4.4所示），整个算法可以像堆积木一样堆成。

7、它的优点是：它虽然只提供了几种标准的图形符号，但可以保证算法描述的质量；图形形象直观，具有良好的可见性；简单、易学易用。缺点是修改不大方便。表达式(c)循环结构语句语句1语句2语句3(a)顺序结构(b)选择结构图4-43种基本控制结构的N-S图134．PAD图PAD（ProblemAnalysisDiagram，问题分析图）也是一种算法描述的图形工具，PAD图没有流线，并且有规则地安排了二维关系：从上向下表示执行顺序，从左到右表示层次关系。图4-5所示为用PAD图描述算法的3种基本控制结构。图4-53种基本控制结构的PAD图145．伪代码伪代码是一种

8、近似高级语言但又不受语法约束的一种语言描述方式。它用一种界于自然语言和程序设计语言之间的文字和符号来描述算法