程序設(shè)計(jì)導(dǎo)論講解如何畫算法流程圖

（優(yōu)選）程序設(shè)計(jì)導(dǎo)論講解如何畫算法流程圖當(dāng)前第1頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)數(shù)據(jù):

是操作的對(duì)象操作的目的:

是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，以得到期望的結(jié)果著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家沃思(NikiklausWirth)提出一個(gè)公式：

算法

+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序當(dāng)前第2頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)算法是解決“做什么”和“怎么做”的問題程序中的操作語句代碼，是算法的體現(xiàn)不了解算法就談不上程序設(shè)計(jì)當(dāng)前第3頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)1.什么是算法廣義地說，為解決一個(gè)問題而采取的方法和步驟，就稱為“算法”對(duì)同一個(gè)問題，可以有不同的解題方法和步驟為了有效地進(jìn)行解題，不僅需要保證算法正確，還要考慮算法的質(zhì)量，選擇合適的算法當(dāng)前第4頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)計(jì)算機(jī)算法可分為兩大類別：數(shù)值運(yùn)算算法非數(shù)值運(yùn)算算法數(shù)值運(yùn)算的目的是求數(shù)值解非數(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)域當(dāng)前第5頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)2.簡單的算法舉例例.1求1×2×3×4×5可以用最原始的方法進(jìn)行：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。這就是最后的結(jié)果。例.1求1×2×3×4×5×…×1000太繁瑣當(dāng)前第6頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)改進(jìn)的算法：設(shè)變量p為被乘數(shù)變量i為乘數(shù)用循環(huán)算法求結(jié)果當(dāng)前第7頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)S1：使p=1，或?qū)懗?pS2：使i=2，或?qū)懗?iS3：使p與i相乘，乘積仍放在變量p中，可表示為：p*ipS4：使i的值加1，即i+1iS5：如果i不大于5，返回重新執(zhí)行S3；否則，算法結(jié)束最后得到p的值就是5!的值若是1000，求什么？當(dāng)前第8頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)

例:判定2000—2500年中的每一年是否閏年，并將結(jié)果輸出。

閏年的條件：(1)能被4整除，但不能被100整除的年份都是閏年，如2008、2012、2048年(2)能被400整除的年份是閏年，如2000年不符合這兩個(gè)條件的年份不是閏年例如2009、2100年當(dāng)前第9頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)設(shè)year為被檢測(cè)的年份。算法表示如下：S1：2000yearS2：若year不能被4整除，則輸出year的值和“不是閏年”。然后轉(zhuǎn)到S6S3：若year能被4整除，不能被100整除，則輸出year的值和“是閏年”。然后轉(zhuǎn)到S6S4：若year能被400整除，則輸出year的值和“是閏年”，然后轉(zhuǎn)到S6S5:其他情況輸出year的值和“不是閏年”S6：year+1yearS7：當(dāng)year≤2500時(shí)，轉(zhuǎn)S2，否則停止當(dāng)前第10頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)year不能被4整除非閏年year被4整除，但不能被100整除閏年year被100整除，又能被400整除閏年其他非閏年逐漸縮小判斷的范圍當(dāng)前第11頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)

例:給出一個(gè)大于或等于3的正整數(shù)，判斷它是不是一個(gè)素?cái)?shù)。所謂素?cái)?shù)(prime)，是指除了1和該數(shù)本身之外，不能被其他任何整數(shù)整除的數(shù)例如，13是素?cái)?shù)，因?yàn)樗荒鼙?，3，4，…，12整除。當(dāng)前第12頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)判斷一個(gè)數(shù)n(n≥3)是否素?cái)?shù)：將n作為被除數(shù)，將2到(n-1)各個(gè)整數(shù)先后作為除數(shù)，如果都不能被整除，則n為素?cái)?shù)S1：輸入n的值S2：i=2（i作為除數(shù)）S3：n被i除，得余數(shù)rS4：如果r=0，表示n能被i整除，則輸出n“不是素?cái)?shù)”，算法結(jié)束；否則執(zhí)行S5S5：i+1iS6：如果i≤n-1，返回S3；否則輸出n“是素?cái)?shù)”，然后結(jié)束?？筛臑閚/2當(dāng)前第13頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)（整數(shù)部分）

方法:除2取余

214……027…..02223….11…1..1028余數(shù)高位低位你能用算法步驟將此算法描述出來嗎?S1:S2:……當(dāng)前第14頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)3.算法的特性一個(gè)有效算法應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：(1)

有窮性。一個(gè)算法應(yīng)包含有限的操作步驟，而不能是無限的。(2)

確定性。算法中的每一個(gè)步驟都應(yīng)當(dāng)是確定的，而不應(yīng)當(dāng)是含糊的、模棱兩可的。當(dāng)前第15頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)一個(gè)有效算法應(yīng)該具有以下特點(diǎn)：(3)

有零個(gè)或多個(gè)輸入。所謂輸入是指在執(zhí)行算法時(shí)需要從外界取得必要的信息。(4)

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。沒有輸出的算法是沒有意義的。(5)

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。當(dāng)前第16頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)對(duì)于一般最終用戶來說:他們并不需要在處理每一個(gè)問題時(shí)都要自己設(shè)計(jì)算法和編寫程序可以使用別人已設(shè)計(jì)好的現(xiàn)成算法和程序只需根據(jù)已知算法的要求給予必要的輸入，就能得到輸出的結(jié)果輸入3個(gè)數(shù)黑箱子3個(gè)數(shù)中最大數(shù)求3個(gè)數(shù)的最大數(shù)當(dāng)前第17頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)4.怎樣表示一個(gè)算法常用的方法有：自然語言傳統(tǒng)流程圖結(jié)構(gòu)化流程圖偽代碼……當(dāng)前第18頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)(1)用自然語言表示算法(2)用流程圖表示算法(3)用N-S流程圖表示算法(4)用偽代碼表示算法(5)用計(jì)算機(jī)語言表示算法當(dāng)前第19頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)(1)用自然語言表示算法以上幾個(gè)方面介紹的算法是用自然語言表示的用自然語言表示通俗易懂，但文字冗長，容易出現(xiàn)歧義性用自然語言描述包含分支和循環(huán)的算法，不很方便除了很簡單的問題外，一般不用自然語言當(dāng)前第20頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)(2)用流程圖表示算法

例:將以下算法用流程圖表示。

求1×2×3×4×5如果需要將最后結(jié)果輸出:1ti>5開始2it*iti+1i結(jié)束NY當(dāng)前第21頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)(4)用偽代碼表示算法偽代碼是用介于自然語言和計(jì)算機(jī)語言之間的文字和符號(hào)來描述算法用偽代碼寫算法并無固定的、嚴(yán)格的語法規(guī)則，可以用英文，也可以中英文混用當(dāng)前第22頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)例:求5!begin(算法開始)1

t2iwhilei≤5{t*iti+1i}printtend(算法結(jié)束)當(dāng)前第23頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)(5)用計(jì)算機(jī)語言表示算法要完成一項(xiàng)工作，包括設(shè)計(jì)算法和實(shí)現(xiàn)算法兩個(gè)部分。設(shè)計(jì)算法的目的是為了實(shí)現(xiàn)算法。不僅要考慮如何設(shè)計(jì)一個(gè)算法，也要考慮如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法。當(dāng)前第24頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)

例:（求5!）用C語言表示。#include<stdio.h>intmain(){inti,t;

t=1;i=2;while(i<=5){t=t*i;i=i+1;}printf("%d\n",t);return0;}當(dāng)前第25頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)二、程序流程圖與算法的基本邏輯結(jié)構(gòu)當(dāng)前第26頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)1、流程圖表示算法當(dāng)前第27頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第28頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)

例：判斷素?cái)?shù)的算法用流程圖表示。對(duì)一個(gè)大于或等于3的正整數(shù)，判斷它是不是一個(gè)素?cái)?shù)。當(dāng)前第29頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)NY輸出n是素?cái)?shù)結(jié)束開始輸入n2in%irr=0i+1ii>輸出n是素?cái)?shù)YN當(dāng)前第30頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)通過以上例子可以看出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)外必要的文字說明流程線不要忘記畫箭頭，否則難以判定各框的執(zhí)行次序當(dāng)前第31頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第32頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第33頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)2.三種基本結(jié)構(gòu)和改進(jìn)的流程圖的畫法1）.傳統(tǒng)流程圖的弊端傳統(tǒng)的流程圖用流程線指出各框的執(zhí)行順序，對(duì)流程線的使用沒有嚴(yán)格限制使用者可以毫不受限制地使流程隨意地轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去，使人難以理解算法的邏輯當(dāng)前第34頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)2)三種基本結(jié)構(gòu)

(1)順序結(jié)構(gòu)AB當(dāng)前第35頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)(2)選擇結(jié)構(gòu)ABYpNAYpN當(dāng)前第36頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)(3)循環(huán)結(jié)構(gòu)①當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)AYp1NYx<5N0x輸出x的值x+1x輸出1,2,3,4,5當(dāng)前第37頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)②直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)AYp2NYx≧5N0x輸出x的值x+1x輸出1,2,3,4,5當(dāng)前第38頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)以上三種基本結(jié)構(gòu)，有以下共同特點(diǎn)：(1)只有一個(gè)入口(2)只有一個(gè)出口一個(gè)判斷框有兩個(gè)出口一個(gè)選擇結(jié)構(gòu)只有一個(gè)出口(3)結(jié)構(gòu)內(nèi)的每一部分都有機(jī)會(huì)被執(zhí)行到。也就是說，對(duì)每一個(gè)框來說，都應(yīng)當(dāng)有一條從入口到出口的路徑通過它(4)結(jié)構(gòu)內(nèi)不存在“死循環(huán)”當(dāng)前第39頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)由三種基本結(jié)構(gòu)派生出來的結(jié)構(gòu)：ANp2YB根據(jù)表達(dá)式p的值進(jìn)行選擇ABp=p1p=p2…MNp=pmp=pn當(dāng)前第40頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)求質(zhì)數(shù)（素?cái)?shù)）當(dāng)前第41頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第42頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)3.三種基本結(jié)構(gòu)流程圖的畫法舉例當(dāng)前第43頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第44頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)例當(dāng)前第45頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第46頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)例當(dāng)前第47頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第48頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第49頁\共有61頁\編于星期五\7點(diǎn)當(dāng)前第50頁