过程化语句及程序设计

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1、第四章过程化语句及程序设计第一节结构化程序设计结构化程序设计是荷兰科学家E.W.Dijikstra在1965年提出的主要思想是通过分解复杂问题为若干简单问题的方式降低程序的复杂性。主要观点是采用自顶向下、逐步细化的程序设计方法同时严格使用三种基本控制结构构造程序。三种基本控制结构是指顺序结构、选择结构和循环结构。所有的程序结构都可以分解为这三个基本控制结构。三种基本结构按照操作的执行顺序，程序可以分为三类基本结构：顺序结构选择结构循环结构1996年，计算机科学家Bohm和Jacopini证明：任何简单或复杂的算法都可以由顺序结构、选择结构和循环结构这三种结构组合而成。所以，这三种结构

2、就被称为程序设计的三种基本结构，也是结构化程序设计建议采用的结构。1、顺序结构在顺序结构的程序里，各操作是按照它们出现的先后顺序执行的。如下图所示，操作1和操作2按自上而下地顺序执行。这是最简单的一种基本结构。这个结构里只有一个入口点A和一个出口点B，其特点是从入口点A开始，按顺序执行所有操作，直至出口点B处。事实上，所有的程序的总流程总是一个顺序结构。2、选择结构选择结构，也叫分支结构。选择结构的程序里存在一些分支，程序通过对一些条件的判断选择执行的分支。按照分支数目，选择结构又可以分为单选择、双选择和多选择三种形式。3、循环结构在循环结构中，是反复地执行一系列操作，直到某条件为假

3、（或为真）时才终止循环。按照判断条件出现的位置，可以分为while循环结构和until循环结构。while循环结构while循环结构中，先判断条件，如下图所示。如果A不大于1，则直接退出循环体到达流程出口处；如果满足A大于1，执行操作1，并且在操作1结束后返回到循环入口，重新判断条件；如果A还是大于1，再次执行操作1，再返回结构入口……，如此反复。until型循环结构until型循环结构中，在结构入口处先执行循环体，然后再判断条件，如下图所示。当程序执行完操作1后，判断A是否大于1。如果是，则再执行操作1；然后再次判断A是否大于1；如果结果仍然为是，则再次执行操作1……循环结构在这两

4、种结构中，操作1都可能被反复执行，直到A的值不大于1，才结束程序。同样，循环型结构也只有一个入口点A和一个出口点B。合理地使用顺序结构、选择结构和循环结构这三种基本结构，可以组合成复杂的高级结构；而所有的复杂结构都可以分解为这三种基本结构。程序和算法程序=算法+数据结构对操作的描述。即操作步骤——算法(algorithm)。指定数据的类型和数据的组织形式——数据结构(datastructure)。数据结构是一个个实体，是程序存储、组织数据的方式；而算法是将它们联系在一起的手段。什么是算法算法就是解决一个问题的完整的步骤描述，是指完成一个任务准确而完整的步骤描述，也就是说给于初始状态或

5、数据，按照算法描述的步骤进行运算，能够得出所要求或所期望的终止状态或输出数据。解决一个问题的方法有高明的的，也有糟糕的；同样，同一个问题的算法也存在优劣之分。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。算法优劣的衡量算法的时间复杂度是指执行算法需要消耗的时间资源，其表征了算法执行的效率问题，既解决问题的速度。算法的空间复杂度是指执行算法需要占用的内存空间，其表征了算法执行需要的资源，也就是解决问题付出的代价。很显然，算法的效率越高、代价越小，其性能越优异。算法描述方法当算法过程比较复杂时，单靠自然语言来描述算法将显得十分困难，让人难以准确理解。此时，需要借助其他的算法描述手段，

6、主要有：算法语言，有伪代码、各种程序设计语言、计算机语言等。图形描述，如流程图和N-S图，图的描述应与算法语言的描述对应；形式语言，用数学的方法，可以避免自然语言的二义性。程序流程图程序流程图是算法的图形描述方式。它使用一些简单的几何图形来表示各种不同性质的程序操作，使用流程线将各个图形连接起来，指示算法的执行过程。由于流程图的符号统一，且画法简单，结构清晰，逻辑性强，便于理解，因此成为描述程序流程的主要方法。下图中的图形是流程图中常用的一些标志。常见程序流程图图形符号N-S流程图由I.Nassi和B.Shneiderman在1973年提出。去掉了程序流程图中的流程线（当程序流程复杂

7、时，程序流程图的流线使人眼花缭乱），将整个流程放在一个大框中，使程序流程更清晰。C/C++的控制语句if()~else~（条件语句）for()~（循环语句）while()~（循环语句）do~while()（循环语句）continue（结束本次循环语句）switch（多分支选择语句）break（终止执行switch或循环语句）return（从函数返回语句）goto（转向语句）第二节顺序结构编程掌握了数据类型、表达式以及基本的输入输出方法后，就可以编写程序来解