程序设计的灵魂算法课件.ppt

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1、程序的灵魂-算法By丶耗子主要内容算法的概念简单算法举例算法的特点算法的表示方法程序设计包括两个方面内容：1.对数据的描述(数据结构)数据的类型数据的组织形式2.对操作的描述(算法)程序=算法+数据结构+程序设计方法+语言工具和环境在设计一个程序时，要综合运用这几方面的知识。算法是灵魂，数据结构是加工对象，语言是工具。计算机科学家沃思(NikiklausWirth)公式：数据结构+算法=程序做任何事情都用一定的步骤，例如炒菜有以下几个步骤：§2.1算法的概念§2.1算法的概念为解决一个问题而采取的方法和步骤，就称为算法

2、。大学新生报到太极拳图解计算机算法可分为：数值运算算法、非数值运算算法。数值运算：求数值解；非数值运算：常用于事务管理领域，如图书检索、人事管理、行车调度管理等。什么是程序设计？为计算机编写程序的过程。程序设计最主要的工作就是算法设计。什么是程序设计语言？在程序设计过程中，用于编写程序的语言。问题定义总体/详细设计编程运行编写C语言程序的大体步骤：§2.1算法的概念例：设计用算法实现S=1+2+3+……+100算法1：开辟一存储单元S用S存放累加和1、将累加单元S清零2、把1加到S中3、把2加入到S中···100、把1

3、00加到S中101、输出S中的结果算法2：开辟一个累加单元S，再开辟一个记数单元iS1：将累加单元S清零S2：将记数单元i置一S3：将i加到S中S4：记数单元i的值增一S5：如果i的值等于100则执行下一步，否则转到第S3S6：输出S的值§2.2算法举例§2.3算法的特性一个算法应当具有五大特性:1、有穷性:算法包含的操作步骤有限2、确定性:算法每一步的操作步骤都是确定的，不能模棱两可3、有零个或多个输入:在执行算法时从外界取得必要的信息4、有一个或多个输出：即算法的求解5、有效性：算法中每一个步骤都应当能有效执行1、

4、自然语言描述法：3、伪码方法：2、图示法：（2）算法结构图（N-S图）（1）算法流程图§2.4算法的表示方法4、计算机语言§2.4算法的表示方法1、自然语言描述法：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它语言。用自然语言表示通俗易懂，但文字冗长，容易出现“歧义性”。Q：将分别装有醋(A杯)和酱油(B杯)的两个杯子里面的内容交换。分析：借用第三个杯子（空杯）（1）算法流程图采用具有特定含义的图框和流线表示算法直观形象，易于理解2、图示法：§2.4算法的表示方法起止框：算法的开始和结束一般处理框：表示赋值、加

5、减等操作判断框：根据给定的条件决定执行几条路径中的某一条路径输入输出框：表示输入输出操作流程线：表明程序流程的方向结构化程序设计的三种基本结构:顺序、选择和循环顺序结构（1）算法流程图Q：键盘输入两个数x1和x2，要求交换后实现输出。开始x1，x2Temp=x1X1=x2X2=Tempx1，x2结束开始输入x1，x2Temp=x1x1=x2x2=Tempx1，x2结束选择结构（1）算法流程图Q：键盘输入任意数并输出其平方根。开始X1X1>=0Y1=sqrt(x1)Y1结束NY开始x1x1>=0Y1=sqrt(x1)Y1

6、结束NY当型(While型)循环结构直到型(Until型)循环（1）算法流程图例1:将求5!的算法用流程图表示算法：s1:使t=1s2:使i=2s3:使t*i，乘积仍放在变量t中。s4:使i的值加1s5:如果i不大于5，返回重新执行步骤3以及其后的步骤4和5，否则算法结束。最后得到的t值就是5!的值。例2:对一个大于或等于3的正整数，判断它是否是一个素数。分析：判断一个数n(n≥3)是否素数的方法：将n作为被除数，将2到(n-1)各个整数轮流作为除数，如果都不能被整除，则n为素数。概念：所谓素数，是指除了1和该数本身之

7、外，不能被其它任何整数整除的数。例如，13是素数。因为它不能被2，3，4，…，12整除。算法描述：S1：输入n的值S2：i=2（i作为除数）S3：n被i除，得余数rS4：如果r=0，表示n能被i整除，则打印n“不是素数”，算法结束。否则执行S5S5：i+1→iS6：如果i≤n-1，返回S3。否则打印n“是素数”。然后结束。流程图小结流程图是表示算法的较好的工具。一个流程图包括以下几部分：(1)表示相应操作的框；(2)带箭头的流程线；(3)框内外必要的文字说明。缺点：占用篇幅较多，尤其是算法比较复杂时，画流程图

8、既费时又不方便（2）算法结构图（N-S图）1）顺序结构框图一系列顺序执行的操作Ｓ１Ｓ２Ｓ３…2）选择结构框图若条件Ｐ成立，则执行Ａ操作；否则执行Ｂ操作。条件Ｐ成立Ａ操作不成立Ｂ操作2、图示法：a=3;b=4;c=a+b;if(x>y)z=x;elsez=y;３）循环结构框图直到型循环：先做后判循环体Ｓ直到条件Ｐ成立重复执行Ｓ操作，