C语言程序设计精编教程 教学课件 作者 陈正权 岳睿 第3章 顺序结构程序设计.ppt

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1、第3章顺序结构程序设计教学内容3.1程序设计技术知识3.2C语句分类3.3数据的输入与输出3.4顺序结构程序设计举例1．理解算法的概念和特点；2．理解流程图的作用和算法表示方法；3．理解结构化程序的三种基本结构及其特点；4．初步了解结构化程序设计的思想及方法；5．初步掌握基本的顺序结构程序的设计；6．掌握printf()、scanf()等函数的使用；7．了解其他输入/输出函数的使用。教学目标3.1程序设计基础知识（1/9）1．算法一个程序应包括两个方面的内容：（1）对数据的描述。在程序中指定数据的类型和数据的组织形式，即数据结构。（2）对

2、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。作为程序员在程序设计时主要考虑：程序中的数据和操作步骤。因此著名科学家沃思（NiklausWirth）提出一个公式：程序=数据结构+算法实际上，一个程序除了以上两个主要因素外，还应当采用结构化程序设计方法进行程序设计，并用某一种计算机语言来表示。因此，可以这样表示：程序=算法+数据结构+程序设计方法+语言工具和环境计算机算法分为两大类：数值运算算法和非数值运算算法。（1）数值运算算法：求数值解。通过运算得出一个具体值，如求方程的根等。数

3、值运算一般有现成的模型，算法较成熟。（2）非数值运算算法：用于事务管理，如图书检索、人事管理等。2．算法举例【例3-1】求5!=1×2×3×4×5的算法步骤1：先求1×2，得到结果2步骤2：将步骤1得到的2再乘以3，得到结果6步骤3：将步骤2得到的6再乘以4，得24步骤4：将步骤3得到的24再乘以5，得120可以设两个变量：一个变量代表被乘数，一个变量代表乘数。直接将每一步骤的乘积放在被乘数变量中。设t为被乘数，i为乘数。用循环来实现，算法可改写成：S1：使t=1，使i=2S2：使t×i，乘积仍放在变量t中，可表示为：t×i→tS3：

4、使i的值加1，即i+1→iS4：如果i不大于5，返回重新执行步骤S2～S4；否则，算法结束。最后得到的t值就是5!的值。3.1程序设计基础知识（2/9）3．算法特点一个算法应该具有如下特点。（1）有穷性：一个算法应包含有限的操作步骤，而不能是无限的。有穷性是指在合理的范围之内，至于合理的限度一般根据实际情况而定。（2）确定性：算法中的每一步应当是确定的，不能含糊不清，不应该出现歧义性。（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获取必要的信息，可以有多个输入，也可以没有。（4）有一个或多个输出：一个算法得到的结果就是输出，没

5、有输出的算法是没有意义的。算法的输出不一定就是计算机的打印输出。（5）有效性：算法中的每一步骤都应当有效地执行，并得到正确的结果。3.1程序设计基础知识（3/9）3.1程序设计基础知识（4/9）4．算法的表示为了表示一个算法，可以用不同的方法，常用的有自然语言、传统流程图、结构化流程图、伪代码、PAD图等。（1）自然语言自然语言就是人们日常使用的语言，可以是汉语或英语或其他语言。用自然语言表示通俗易懂，但文字冗长，容易出现“歧义性”。自然语言表示的含义往往不太严格，要根据上下文才能判断其正确含义，描述包含分支和循环的算法时也不是很方便。因

6、此，除了那些很简单的问题外，一般不用自然语言描述算法。（2）传统流程图流程图是表示算法的较好工具，传统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。美国国家标准化协会（ANSI）规定了一些常用的流程图符号，如图3-1所示。（3）3种基本结构的流程图（如图3-2所示）Bohra和Jacopini于1966年提出了顺序结构、选择结构和循环结构3种基本结构，用这三种基本结构作为表示一个良好算法的基本单元。3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（即无终

7、止的循环）。由3种基本结构顺序组成的算法，可以解决任何复杂的问题。由基本结构所构成的算法属于结构化的算法，它不存在无规律的转向，只是在本基本结构内才允许存在分支和向前或向后的跳转。3.1程序设计基础知识（5/9）（4）N-S流程图传统流程图的弊端：用流程线指明各框的执行顺序，对流程线的使用没有严格限制。使用者可以不受限制地使流程随意地转向，让流程图变得毫无规律，阅读者要花很大精力去追踪流程，使人难以理解算法的逻辑。1973年美国学者I.Nassi和B.Shneiderman提出了一种新的流程图形式。在这种流程图中，完全去掉了带箭头的流程线

8、。全部算法写在一个矩形框内，在该框内还可以包含其他的从属于它的框，或者说，由一些基本的框组成一个大的框。这种流程图又称为N-S结构化流程图，如图3-4所示。用三种N-S流程图中的基本框，可以组