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三种基本程序结构的N 三种基本程序结构的N–S流程图 1.顺序结构 1.顺序结构
语句1 语句2
2.选择结构 2.选择结构
T 条件 F
语句1 语句2
3.循环结构 3.循环结构
当满足条件时
循环体 循环结构一 循环体
直到条件成立
循环结构二
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传统流程图与N 传统流程图与N-S流程图的比较 1+2+3+……+ 加到100为止 100为止 例1：1+2+3+ + 加到100
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• 例2：有黑和蓝两个墨水瓶，但却错把黑 有黑和蓝两个墨水瓶， 墨水装在了蓝墨水瓶子里， 墨水装在了蓝墨水瓶子里，而蓝墨水错装 在了黑墨水瓶子里，要求将其互换。 在了黑墨水瓶子里，要求将其互换。 算法分析：这是一个非数值运算问题。 算法分析：这是一个非数值运算问题。因 为两个瓶子的墨水不能直接交换，所以， 为两个瓶子的墨水不能直接交换，所以， 解决这一问题的关键是需要引入第三个 解决这一问题的关键是需要引入第三个 墨水瓶。设第三个墨水瓶为白色， 墨水瓶。设第三个墨水瓶为白色，其交 换步骤如下： 换步骤如下：
注释框
流向线
连接点
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程序流程图表示
开始 1⇒ i 成立 输出gi 输出 gi>=80 不成立
传统流程图用流 程线指出各框的 执行顺序， 执行顺序，对流 程线的使用没有 严格限制。 严格限制。
i+1 ⇒ i 成立 i<=50
不成立
结束
传统流程图的流程可以是：
缺点：使用者可以毫不受限制地使流程随意地转向， 缺点：使用者可以毫不受限制地使流程随意地转向， 使流程图变得毫无规律，难以阅读、修改， 使流程图变得毫无规律，难以阅读、修改，使算法的 可靠性和可维护性难以保证。 可靠性和可维护性难以保证。 解决办法：必须限制箭头的滥用， 解决办法：必须限制箭头的滥用，即不允许无规律地 使流程随意转向，只能顺序的进行下去。 使流程随意转向，只能顺序的进行下去。
A
B
先执行A操作，再执行B操作，两者是顺序执行关系。 先执行A操作，再执行B操作，两者是顺通过判断特定条件，选择一个分支执行。 2.选择结构 通过判断特定条件，选择一个分支执行。
P
成立
不成立
成立
不成立
P
语句 A B
条件成立时，执行语句操作， 当P条件成立时，执行语句操作，否则跳过语句操作 条件成立时，执行A操作，否则执行B 当P条件成立时，执行A操作，否则执行B操作
数据结构的优劣决定了 软件或程序的复杂程度和面貌
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程序设计的步骤
• • • • • 分析问题， 分析问题，建立数学模型 s= 确定数据结构 确定算法， 确定算法，描述算法 编制程序， 编制程序，调试程序 运行结果
∑n
n =1
x
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程序的三种基本结构
1.顺序结构 程序按照语句的书写次序顺序执行。 1.顺序结构 程序按照语句的书写次序顺序执行。
开始 0⇒t,0⇒i ⇒ ⇒ i+1⇒i ⇒ t+i⇒t ⇒ i≥100 ≥ Y 输出 t 的值 结束
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0⇒t,0⇒i ⇒ ⇒
i+1⇒i ⇒
t+i⇒t ⇒ 直到 i≥100 ≥ 输出 t 的值
N
打印50 50名 例：打印50名 学生中成绩 高于80 80分的 高于80分的 学号和成绩 --S 用N--S图表 示。
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• 例1：计算函数M(x)的值。函数M(x)为： 计算函数M(x)的值。函数M(x) M(x)的值 M(x)为
bx + a 2 M ( x) = a ( c − x ) + c 2 x≤a x>a
算法分析：这是一个数值运算问题。其中 算法分析：这是一个数值运算问题。 代表要计算的函数值， M代表要计算的函数值，有两个不同的表 达式，根据x的取值决定采用哪一个算式。 达式，根据x的取值决定采用哪一个算式。 根据计算机具有逻辑判断的基本功能， 根据计算机具有逻辑判断的基本功能， 用计算机解题的算法如下： 用计算机解题的算法如下：
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(2)形式b 直到型循环结构） (2)形式b （直到型循环结构） 形式
A
成立 P 不成立
先执行A操作，再判断P是否成立， 成立， 先执行A操作，再判断P是否成立，若P成立，再执 直到P不成立为止。 行A，直到P不成立为止。
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1.2 算法概述
1. 算法的概念 • 算法：完成一项任务的具体步骤 算法： • 计算机语言的别名：算法语言 计算机语言的别名： “一个算法，就是一个有穷规则的集 一个算法， 一个算法 合，其中之规则规定了一个解决某一特 定类型的问题的运算序列。 定类型的问题的运算序列。” 任何解决 问题的过程都是由一定的步骤组成的， 问题的过程都是由一定的步骤组成的， 把解决问题确定的方法和有限的步骤称 作为算法。 作为算法。
关于本课程
• 授课学时 （讲授32学时，上机24学时4-15周） 讲授32学时，上机24学时4 15周 32学时 24学时 • 教材: C语言程序设计 教材: C语言程序设计 C语言程序设计习题解析与上机指导
机械工业出版社
• 参考教材：C语言程序设计 谭浩强编写 参考教材：
清华大学出版社
• 交流平台：网上学习中心 交流平台： • 关于考试：课程结束全校统一安排 关于考试： 教员： 教员：杨 微 EmaiL:yw3104@
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（3）N–S流程图 S
• N—S流程图 由美国学者I. assi和B.Shneiderman提出表 I.N 由美国学者I.Nassi和B.Shneiderman提出表 示算法的图形工具。基本单元是矩形框, 示算法的图形工具。基本单元是矩形框,用不同 的形状线分割,表示三种结构。只有一个入口, 的形状线分割,表示三种结构。只有一个入口,一 个出口,没有流程线。 个出口,没有流程线。 --S N--S图的优点 比文字描述直观、形象、 易于理解； 比文字描述直观、形象、 易于理解；比传 统流程图紧凑易画。尤其是它废除了流程线， 统流程图紧凑易画。尤其是它废除了流程线，整 个算法结构是由各个基本结构按顺序组成的， 个算法结构是由各个基本结构按顺序组成的，N流程图中的上下顺序就是执行时的顺序。 -S流程图中的上下顺序就是执行时的顺序。
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3.算法的常用表示方法 3.算法的常用表示方法 可以用不同的方法表示算法，常用方法有： 可以用不同的方法表示算法，常用方法有： –自然语言 自然语言 –传统流程图 传统流程图 –结构化流程图 结构化流程图
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（1）自然语言
自然语言即是使用汉语、英语或其他语言去描述算法。 自然语言即是使用汉语、英语或其他语言去描述算法。 50名学生的成绩 要求将他们之中80 名学生的成绩， 80分以上的成绩 [例]有50名学生的成绩，要求将他们之中80分以上的成绩 打印出来。设用g代表学生成绩， 代表第i个学生成绩。 打印出来。设用g代表学生成绩，gi 代表第i个学生成绩。 算法可表示如下： 算法可表示如下： 1）使i=1 ； 如果gi 否则不打印； 2）如果gi ≥80 ，则打印 gi ，否则不打印； 的值加1 3）使i的值加1 ； 返回步骤2 继续执行；否则，算法结束。 4）如果 i≤ 50, 返回步骤2， 继续执行；否则，算法结束。 特点：描述算法通俗易懂，容易产生歧义。对复杂问题， 特点：描述算法通俗易懂，容易产生歧义。对复杂问题， 语句繁琐、冗长，并且很难清楚地表达算法的逻辑流程， 语句繁琐、冗长，并且很难清楚地表达算法的逻辑流程， 往往需要根据上下文判别其含义，尤其对描述含有选择、 往往需要根据上下文判别其含义，尤其对描述含有选择、 循环结构的算法，不太方便和直观，一般不常使用。 循环结构的算法，不太方便和直观，一般不常使用。
一个程序应包括两个方面的内容: 一个程序应包括两个方面的内容:
• 对数据的描述：数据结构 对数据的描述： • 对操作的描述：算法 对操作的描述：
完整的程序设计应该包括四部分: 完整的程序设计应该包括四部分:
程序设计＝数据结构＋算法＋方法＋工具 程序设计＝数据结构＋算法＋方法＋
• 数据元素：数据的最小单位 数据元素： • 数据结构：数据元素的组织形式 数据结构：
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①将蓝瓶中的黑墨水装入白瓶中 将蓝瓶中的黑墨水装入白 ②将黑瓶中的蓝墨水装入蓝瓶中 将白瓶中的黑墨水装入黑 ③将白瓶中的黑墨水装入黑瓶中 ④交换结束
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2.算法的基本特征 2.算法的基本特征
算法是一个有穷规则的集合， 算法是一个有穷规则的集合，这些规则确定了 解决某类问题的一个运算序列。 解决某类问题的一个运算序列。 算法的基本特征： 算法的基本特征： 有穷性：算法必须在执行有限个操作后终止； 有穷性：算法必须在执行有限个操作后终止； 确定性：算法中每一步的含义必须是确切的， 确定性：算法中每一步的含义必须是确切的，不 能出现任何二义性； 能出现任何二义性； 有效性： 有效性：算法中的每一步操作都应该能有效执行 一个不可执行的操作是无效的； ，一个不可执行的操作是无效的； 有零个或多个输入：执行算法时， 有零个或多个输入：执行算法时，从外界获得必 要的信息 ； 有一个或多个输出：算法的解就是输出。 有一个或多个输出：算法的解就是输出。
C语言程序设计
第一章
本章要点
什么是程序设计 什么是算法， 什么是算法，如何设计和表示算法 结构化程序设计的思想和方法
概念：
• 计算机语言：是规则和符号的集合，是与 计算机语言：是规则和符号的集合， 计算机交流的工具。 计算机交流的工具。必须具有数据表达和 数据处理（流程控制）的能力。 数据处理（流程控制）的能力。 • 程序：求解问题的指令序列 程序： • 软件：程序的集合 软件： 学习语言 设计程序 制作软件 学软件：学思想、学功能、学操作。熟练工种 学软件：学思想、学功能、学操作。 学语言：学规则、学方法、学设计、学应用。 学语言：学规则、学方法、学设计、学应用。 规范学习， 规范学习，灵活应用