程序的簡(jiǎn)單算法設(shè)計(jì).ppt

1、第三章 程序的簡(jiǎn)單算法設(shè)計(jì),第三章 程序的簡(jiǎn)單算法設(shè)計(jì),3.1 結(jié)構(gòu)化程序的算法設(shè)計(jì) 3.2 結(jié)構(gòu)化算法的性質(zhì)及結(jié)構(gòu) 3.3 結(jié)構(gòu)化算法的描述方法 3.4 算法設(shè)計(jì)范例,第三章 程序的簡(jiǎn)單算法設(shè)計(jì),3.1 結(jié)構(gòu)化程序的算法設(shè)計(jì) 3.2 結(jié)構(gòu)化算法的性質(zhì)及結(jié)構(gòu) 3.3 結(jié)構(gòu)化算法的描述方法 3.4 算法設(shè)計(jì)范例,問題1 你理解的算法是什么？平時(shí)你有沒有使用過算法？,算法： 解決問題的方法和要遵循的步驟。 算法描述了程序要執(zhí)行的操作及操作的步驟順序。 程序的功能是通過算法來描述的。,C語言程序是一種結(jié)構(gòu)化的程序。 結(jié)構(gòu)化程序： 問題可以分解成相互獨(dú)立的幾個(gè)部分。 每個(gè)獨(dú)立部分可以通過簡(jiǎn)單的語句或結(jié)

2、構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 分問題解的過程就是算法設(shè)計(jì)的過程。 重點(diǎn)：掌握分析問題、解決問題的方法。,例1 要求從鍵盤輸入3個(gè)數(shù)，找出其中最小的那個(gè)數(shù)，將其輸出到屏幕。請(qǐng)給出解決這個(gè)問題的算法。,分析：程序?qū)τ趶逆I盤輸入的3個(gè)數(shù)必須用3個(gè)變量來保存，分別為a，b，c代表輸入的3個(gè)數(shù)，另外，還需要一個(gè)變量min來保存最小的那個(gè)數(shù)。 1.先比較a和b的值，把數(shù)值小的放入min中； 2.再將min與c比較，又把數(shù)值小的放入min中。 3.經(jīng)過兩次比較，min中已存放的是a，b，c 3個(gè)數(shù)中最小的數(shù)。把min的值輸出就是所需結(jié)果。,算法步驟： 1輸入3個(gè)數(shù)，其值分別賦給3個(gè)變量a，b，c； 2把a(bǔ)與b中較小的那個(gè)數(shù)放

3、入變量min中； 3把c與min中較小的那個(gè)數(shù)放入變量min中； 4輸出最后結(jié)果min的值。 改進(jìn)上面的算法描述，將第2步和第3步的算法具體化。 1輸入三個(gè)數(shù)，其值分別賦給三個(gè)變量a，b，c； 2比較a與b的值，如果ab，則min=a；否則min=b； 3比較c與min的值，如果cmin，則min=c； 4輸出最后結(jié)果min的值。 通過算法描述的步驟，可以很方便地用程序語言來實(shí)現(xiàn)。 。,第三章 程序的簡(jiǎn)單算法設(shè)計(jì),3.1 結(jié)構(gòu)化程序的算法設(shè)計(jì) 3.2 結(jié)構(gòu)化算法的性質(zhì)及結(jié)構(gòu) 3.3 結(jié)構(gòu)化算法的描述方法 3.4 算法設(shè)計(jì)范例,一、結(jié)構(gòu)化算法性質(zhì),1. 算法名稱 給算法命名，是為了方便算法的描述

4、，在C語言中，算法的名字通常就是函數(shù)名。 2輸入 算法應(yīng)有輸入的數(shù)據(jù)或初始條件。 3輸出 算法通常會(huì)有一個(gè)或多個(gè)輸出，是對(duì)輸入數(shù)據(jù)加工后的結(jié)果。 4有效性 算法的每一步都是可執(zhí)行的，可通過人工計(jì)算的。 5正確性 算法的結(jié)果必須是正確的，可驗(yàn)證的。 6有限性 任何算法必須在執(zhí)行有限條指令后結(jié)束。,二、結(jié)構(gòu)化算法的結(jié)構(gòu),在C語言算法的主要結(jié)構(gòu)有如下3種。 1順序結(jié)構(gòu) 順序結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：程序在執(zhí)行過程中是按語句的先后順序來執(zhí)行的，每一條語句都代表著一個(gè)功能， 2分支結(jié)構(gòu) 分支結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：程序在執(zhí)行過程中，會(huì)根據(jù)條件的不同有選擇的執(zhí)行不同的功能。 3循環(huán)結(jié)構(gòu) 循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：程序在執(zhí)行過程中，在一定的時(shí)

5、間段內(nèi)或一定的條件下，重復(fù)地執(zhí)行某個(gè)功能，直到時(shí)間已到或條件不再滿足 。,第三章 程序的簡(jiǎn)單算法設(shè)計(jì),3.1 結(jié)構(gòu)化程序的算法設(shè)計(jì) 3.2 結(jié)構(gòu)化算法的性質(zhì)及結(jié)構(gòu) 3.3 結(jié)構(gòu)化算法的描述方法 3.4 算法設(shè)計(jì)范例,流程圖 流程圖是一種算法的形象表示。 流程圖是由流程線和幾何圖形框連接而成的。 算法流程圖的符號(hào)采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ANSI)規(guī)定的一些常用符號(hào)：,流程線,算法流程圖的3種基本結(jié)構(gòu)： 順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu) 1.順序結(jié)構(gòu) 順序結(jié)構(gòu)是一種簡(jiǎn)單的線性結(jié)構(gòu)，根據(jù)流程線所示的方向，按順序執(zhí)行各矩形框的指令。 基本流程圖：,注： 指令A(yù)、指令B、指令C可以是一條或多條指令。 執(zhí)行順

6、序：ABC,2.分支結(jié)構(gòu) 分支結(jié)構(gòu)要對(duì)給定的條件進(jìn)行判斷，看是否滿足給定的條件，根據(jù)條件結(jié)果的真假而分別執(zhí)行不同的執(zhí)行框。 基本流程圖有兩種：,注：(1) 虛線框表示可將分支結(jié)構(gòu)看成一個(gè)矩形框。 (2)指令A(yù)、指令B可以是一條或多條指令，也可以是分支結(jié)構(gòu)。,3.循環(huán)結(jié)構(gòu) 分支結(jié)構(gòu)是在條件為真的情況下，重復(fù)執(zhí)行某個(gè)執(zhí)行框中的內(nèi)容。 基本流程圖有兩種：,注：(1) 虛線框表示可將循環(huán)結(jié)構(gòu)看成一個(gè)矩形框。 (2) 指令A(yù)稱為循環(huán)體，可以是一條或多條指令，也可以是其他分支或循環(huán)結(jié)構(gòu)。 (3) do_while結(jié)構(gòu)可以轉(zhuǎn)化成while結(jié)構(gòu)。,循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： 在循環(huán)體指令A(yù)中必須要有對(duì)條件的值進(jìn)行修改的

7、語句，使得經(jīng)過有限次循環(huán)后，循環(huán)一定能結(jié)束。 while型循環(huán)中循環(huán)體可能一次都不執(zhí)行，而do_while型循環(huán)則至少執(zhí)行一次循環(huán)。 do_while型循環(huán)可以轉(zhuǎn)化成為while型循環(huán)結(jié)構(gòu)，但while型循環(huán)不一定能轉(zhuǎn)化為do_while型循環(huán)。,例2 要求從鍵盤輸入3個(gè)數(shù)，找出其中最小的那個(gè)數(shù)，將其輸出到屏幕。,例3：幾何級(jí)數(shù)求和：sum=1+2+3+4+5+(n1)+n。請(qǐng)寫出該問題的算法和流程圖。,算法描述： 第1步：給定一個(gè)大于0的正整數(shù)n的值； 第2步：定義一個(gè)整型變量i，設(shè)其初始值1； 第3步：定義整型變量sum，其初始值設(shè)置為0； 第4步：如果i小于等于n，則轉(zhuǎn)第5步，否則執(zhí)行第

8、8步； 第5步：將sum的值加上i的值后，重新賦值給sum； 第6步：將i的值加1，重新賦值給i； 第7步：執(zhí)行第4步； 第8步：輸出sum 的值； 第9步：算法結(jié)束。,偽代碼部分在這里不做講述，請(qǐng)大家下去自學(xué)。 。,第三章 程序的簡(jiǎn)單算法設(shè)計(jì),3.1 結(jié)構(gòu)化程序的算法設(shè)計(jì) 3.2 結(jié)構(gòu)化算法的性質(zhì)及結(jié)構(gòu) 3.3 結(jié)構(gòu)化算法的描述方法 3.4 算法設(shè)計(jì)范例,例4 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)。,分析：素?cái)?shù)是指除了1和它本身之外，不能被其他任何整數(shù)整除的數(shù)。 判斷n是否是素?cái)?shù)的方法：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)。 注：實(shí)際上不必用2到（n-1）的整數(shù)除，只要2到n/2，甚至2到 都可以，這樣可以減少運(yùn)算次數(shù)，提高運(yùn)算效率。,算法步驟： 1、輸入n的值； 2、2i（i作為除數(shù)）； 3、n除以i，的