C程序設(shè)計(jì)增加算法與流程圖實(shí)用

會(huì)計(jì)學(xué)1C程序設(shè)計(jì)增加算法與流程圖實(shí)用一個(gè)程序應(yīng)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:對(duì)數(shù)據(jù)的描述：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(datastructure)對(duì)操作的描述：算法(algorithm)著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家沃思提出一個(gè)公式:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法=程序第1頁(yè)/共28頁(yè)#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){inta,b,c;a=10;b=23;c=a+b;cout<<"a+b=";cout<<c;cout<<endl;return0;}第2頁(yè)/共28頁(yè)

2.1算法的概念

廣義地說(shuō)，為解決一個(gè)問(wèn)題而采取的方法和步驟，就稱為“算法”。方法1：1+2，+3，+4，一直加到100加99次方法2：100+(1+99)+(2+98)+…+(49+51)+50=100+49×100+50加51次對(duì)同一個(gè)問(wèn)題，可有不同的解題方法和步驟例：求第3頁(yè)/共28頁(yè)

2.1算法的分類為了有效地進(jìn)行解題，不僅需要保證算法正確，還要考慮算法的質(zhì)量，選擇合適的算法。希望方法簡(jiǎn)單，運(yùn)算步驟少。計(jì)算機(jī)算法可分為兩大類別：數(shù)值運(yùn)算算法：求數(shù)值解，例如求方程的根、求函數(shù)的定積分等。非數(shù)值運(yùn)算：包括的面十分廣泛，最常見的是用于事務(wù)管理領(lǐng)域，例如圖書檢索、人事管理、行車調(diào)度管理等。第4頁(yè)/共28頁(yè)

2.2簡(jiǎn)單算法舉例例2.1:求1×2×3×4×5

步驟1：先求1×2，得到結(jié)果2步驟2：將步驟1得到的乘積2再乘以3，得到結(jié)果6步驟3：將6再乘以4，得24步驟4：將24再乘以5，得120太繁瑣如果要求1×2×…×1000，則要寫999個(gè)步驟第5頁(yè)/共28頁(yè)

S1：使p=1。

S2：使i=2。

S3：使p×i，乘積仍放在變量p中，可表示為：p×i->pS4：使i的值加1，即i+1->i。

S5：如果i不大于5，返回重新執(zhí)行步驟S3以及其后的步驟S4和S5；否則，算法結(jié)束。最后得到p的值就是5!的值。可以設(shè)兩個(gè)變量：一個(gè)變量代表被乘數(shù)，一個(gè)變量代表乘數(shù)。不另設(shè)變量存放乘積結(jié)果，而直接將每一步驟的乘積放在被乘數(shù)變量中。設(shè)p為被乘數(shù)，i為乘數(shù)。用循環(huán)算法來(lái)求結(jié)果,算法可改寫：第6頁(yè)/共28頁(yè)S1：1→pS2：3→iS3：p×i→pS4：i+2→pS5：若i≤1000，返回S3。否則，結(jié)束。

如果題目改為：求1×3×5×……×1000算法只需作很少的改動(dòng)：算法簡(jiǎn)練第7頁(yè)/共28頁(yè)用這種方法表示的算法具有通用性、靈活性。S3到S5組成一個(gè)循環(huán)，在實(shí)現(xiàn)算法時(shí)要反復(fù)多次執(zhí)行S3，S4，S5等步驟，直到某一時(shí)刻，執(zhí)行S5步驟時(shí)經(jīng)過(guò)判斷，乘數(shù)i已超過(guò)規(guī)定的數(shù)值而不返回S3步驟為止。此時(shí)算法結(jié)束，變量p的值就是所求結(jié)果。第8頁(yè)/共28頁(yè)例2.2

有50個(gè)學(xué)生，要求將他們之中成績(jī)?cè)?0分以上者打印出來(lái)。設(shè)n表示學(xué)號(hào)，n1代表第一個(gè)學(xué)生學(xué)號(hào)，ni代表第i個(gè)學(xué)生學(xué)號(hào)。用g1代表第一個(gè)學(xué)生成績(jī)，gi代表第i個(gè)學(xué)生成績(jī)，算法表示如下:

S1：1→iS2：如果gi≥80，則打印和，否則不打印。

S3：i+1→iS4：如果i≤50，返回S2，繼續(xù)執(zhí)行。否則算法結(jié)束

變量i作為下標(biāo)，用來(lái)控制序號(hào)(第幾個(gè)學(xué)生，第幾個(gè)成績(jī))。當(dāng)i超過(guò)50時(shí)，表示已對(duì)50個(gè)學(xué)生的成績(jī)處理完畢，算法結(jié)束。第9頁(yè)/共28頁(yè)如果需要輸入成績(jī)S1：1→iS2：輸入ni和gi，其中ni代表第i個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)，gi代表第i個(gè)學(xué)生的成績(jī)。S3：i+1→iS4：如果i≤50，返回S2，繼續(xù)執(zhí)行。S5：1→iS6：如果gi≥80，則打印和，否則不打印。S7：i+1→iS8：如果i≤50，返回S6，繼續(xù)執(zhí)行。否則算法結(jié)束第10頁(yè)/共28頁(yè)例2.3

判定2000～2500年中的每一年是否閏年，將結(jié)果輸出。

分析：閏年的條件是：(1)能被4整除，但不能被100整除的年份都是閏年，如1996,2004年是閏年；(2)能被100整除，又能被400整除的年份是閏年。如1600,2000年是閏年。不符合這兩個(gè)條件的年份不是閏年。第11頁(yè)/共28頁(yè)設(shè)y為被檢測(cè)的年份，算法可表示如下

：S1：2000→yS2：若y不能被4整除，則輸出y“不是閏年”。然后轉(zhuǎn)到S6。S3：若y能被4整除，不能被100整除，則輸出y“是閏年”。然后轉(zhuǎn)到S6。S4：若y能被100整除，又能被400整除，輸出y“是閏年”，否則輸出“不是閏年”。然后轉(zhuǎn)到S6。S5:輸出y“不是閏年”。S6：y+1→yS7：當(dāng)y≤2500時(shí)，轉(zhuǎn)S2繼續(xù)執(zhí)行，如y＞2500，算法停止。第12頁(yè)/共28頁(yè)

2.3算法的特性有窮性：包含有限的操作步驟。確定性：算法中的每一個(gè)步驟都應(yīng)當(dāng)是確定的。有零個(gè)或多個(gè)輸入：輸入是指在執(zhí)行算法時(shí)需要從外界取得必要的信息。有一個(gè)或多個(gè)輸出：算法的目的是為了求解，“解”就是輸出。有效性：算法中的每一個(gè)步驟都應(yīng)當(dāng)能有效地執(zhí)行，并得到確定的結(jié)果。一個(gè)算法應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：第13頁(yè)/共28頁(yè)

2.4算法的表示可以用不同的方法表示算法，常用的有：自然語(yǔ)言傳統(tǒng)流程圖結(jié)構(gòu)化流程圖偽代碼PAD圖第14頁(yè)/共28頁(yè)

2.4.1用自然語(yǔ)言表示算法自然語(yǔ)言就是人們?nèi)粘Ｊ褂玫恼Z(yǔ)言，可以是漢語(yǔ)或英語(yǔ)或其它語(yǔ)言。用自然語(yǔ)言表示通俗易懂，但文字冗長(zhǎng)，容易出現(xiàn)“歧義性”。自然語(yǔ)言表示的含義往往不大嚴(yán)格，要根據(jù)上下文才能判斷其正確含義，描述包含分支和循環(huán)的算法時(shí)也不很方便。因此，除了那些很簡(jiǎn)單的問(wèn)題外，一般不用自然語(yǔ)言描述算法。

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2.4.2用流程圖表示算法美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)ANSI(AmericanNationalStandardInstitute)規(guī)定了一些常用的流程圖符號(hào)：起止框判斷框處理框輸入/輸出框注釋框流向線連接點(diǎn)第16頁(yè)/共28頁(yè)例2.6

將求5!的算法用流程圖表示如果需要將最后結(jié)果打印出來(lái)，可在菱形框的下面加一個(gè)輸出框。

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例2.7

將例2.2的算法用流程圖表示。打印50名學(xué)生中成績(jī)?cè)?0分以上者的學(xué)號(hào)和成績(jī)。第18頁(yè)/共28頁(yè)如果如果包括這個(gè)輸入數(shù)據(jù)的部分，流程圖為第19頁(yè)/共28頁(yè)

例2.8

將例2.3判定閏年的算法用流程圖表示

用流程圖表示算法要比用文字描述算法邏輯清晰、易于理解。第20頁(yè)/共28頁(yè)小結(jié)：流程圖是表示算法的較好的工具。一個(gè)流程圖包括以下幾部分：(1)表示相應(yīng)操作的框；(2)帶箭頭的流程線；(3)框內(nèi)外必要的文字說(shuō)明。第21頁(yè)/共28頁(yè)

2.5結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法一個(gè)結(jié)構(gòu)化程序就是用高級(jí)語(yǔ)言表示的結(jié)構(gòu)化算法。用三種基本結(jié)構(gòu)組成的程序必然是結(jié)構(gòu)化的程序，這種程序便于編寫、便于閱讀、便于修改和維護(hù)。

結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)程序設(shè)計(jì)風(fēng)格和程序結(jié)構(gòu)的規(guī)范化，提倡清晰的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法的基本思路是：把一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題的求解過(guò)程分階段進(jìn)行，每個(gè)階段處理的問(wèn)題都控制在人們?nèi)菀桌斫夂吞幚淼姆秶鷥?nèi)。第22頁(yè)/共28頁(yè)采取以下方法來(lái)保證得到結(jié)構(gòu)化的程序：自頂向下；逐步細(xì)化；模塊化設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)化編碼。兩種不同的方法：自頂向下，逐步細(xì)化；自下而上，逐步積累。第23頁(yè)/共28頁(yè)用這種方法逐步分解，直到作者認(rèn)為可以直接將各小段表達(dá)為文字語(yǔ)句為止。這種方法就叫做“自頂向下，逐步細(xì)化”。第24頁(yè)/共28頁(yè)自頂向下，逐步細(xì)化方法的優(yōu)點(diǎn)：考慮周全，結(jié)構(gòu)清晰，層次分明，作者容易寫，讀者容易看。如果發(fā)現(xiàn)某一部分中有一段內(nèi)容不妥，需要修改，只需找出該部分修改有關(guān)段落即可，與其它部分無(wú)關(guān)。我們提倡用這種方法設(shè)計(jì)程序。這就是用工程的方法設(shè)計(jì)程序。第25頁(yè)/共28頁(yè)模塊設(shè)計(jì)的方法：模塊化設(shè)計(jì)的思想實(shí)際上是一種“分而治之”的思想，把一個(gè)大任務(wù)分為若干個(gè)子任務(wù)，每一個(gè)子任務(wù)就相對(duì)簡(jiǎn)單了。在拿到一個(gè)程序模塊以后，根據(jù)程序模塊的功能將它劃分為若干個(gè)子模塊，如果這些子模塊的規(guī)模還嫌大，還再可以劃分為更小的模塊。這個(gè)過(guò)程采用自頂向下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。子模塊一般不超過(guò)50行。劃分子模塊時(shí)應(yīng)注意模塊的獨(dú)立性，即：使一個(gè)模塊完成一項(xiàng)功能，耦合性愈少愈好。

第26頁(yè)/共28頁(yè)作業(yè)：寫出以下兩題的算法，并用流程圖表示出來(lái)（9