程序的概念與算法第1章

程序的概念與算法第1章建議和忠告1.學c語言，基礎的語法規(guī)則一定要掌握，只要稍微用心，就能掌握，如果連語法規(guī)則都不熟悉，無法設計程序。2.程序設計，要先有想法，就是找到解題的思路，然后用c語言的語句來實現(xiàn)。3.一開始不會寫，要善于模仿，改動書上的例子，寫出自己的程序，寫完以后分析語句的作用，加深印象。4.就算再簡單的程序也一定要自己寫，多寫，多練以后，就熟練，等到期末考試時，根本不用擔心，因為編程的題目基本上都會做了。2第一章程序的概念和算法31.1程序的概念程序是指把希望計算機做的工作寫成一定形式的指令，并把它們存儲在計算機的內(nèi)部存儲器中。

當人們給出命令之后，它就按指令操作順序自動進行，把這種可以連續(xù)執(zhí)行的一條條指令的集合稱為“程序”。

目前，正在使用的計算機程序設計語言有很多種，有些語言是面向機器的，如二進制語言，而多數(shù)是面向問題的語言。4

目前的程序設計一般可分為非結(jié)構(gòu)化程序設計、結(jié)構(gòu)化程序設計和面向?qū)ο蟮某绦蛟O計.C語言是結(jié)構(gòu)化程序設計語言，而C++稱為面向?qū)ο蟮恼Z言。

面向問題的語言都被稱為計算機的“高級語言”，如C與C++語言等。5

程序是為了解決某個問題而設計，用C語句所寫的序列稱為C源程序，它的后綴為(.c)（我們上機使用的環(huán)境微軟公司VC++，所以其源程序的后綴為.cpp）.

C源程序經(jīng)過編譯(Compile)后生成一個目標文件(.obj).

經(jīng)過鏈接庫函數(shù)后生成可執(zhí)行文件(.exe)。

這些語言都是用接近人們習慣的自然語言和數(shù)學語言作為語言的表達形式，人們學習和操作起來感到十分方便。6

問題的提出及分析

確定該問題的算法用C語言描述算法建立語言源程序C

編譯生成.obj文件

連接有關庫函數(shù)后生成可執(zhí)行文件運行程序并輸出正確的結(jié)果

C程序的設計過程如下圖所示:71.2算法與流程圖什么是算法？算法是指解決問題所使用的一系列合乎邏輯的解題步驟.

一個程序應包括兩方面內(nèi)容:(1).對數(shù)據(jù)的描述.

要指定數(shù)據(jù)的類型和數(shù)據(jù)的組織形式,即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).

8(2).對操作的描述,操作步驟,即算法(algorithm).

著名計算機科學家Wirth(沃思)提出:

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法＝程序

在計算機科學中，算法要用計算機算法語言描述.

要解決一個復雜的問題，需要仔細的分析與研究此問題，并進行精確的邏輯分析，找到解決問題的方法，再用計算機實現(xiàn)。9

當然,求解一個給定的可解的問題，不同的人可以編寫出不同的程序。

例如判斷一個整數(shù)的奇偶性，大致分成以下幾步：計算機讀入該數(shù);將該數(shù)除以2;判斷余數(shù)是否為0;如果為0，該數(shù)為偶數(shù);否則為奇數(shù).

以上這些解決問題的一系列步驟就是算法，并且可以用C語言編寫成程序，用以解決數(shù)的奇偶性問題。10什么是流程圖？流程圖是一種用圖解方式說明,解決一個問題所要的一系列操作。流程圖比文字更容易理解，更加直觀.

流程圖中的符號含義如下所示:11輸入輸出連接符控制流條件判斷加工、處理程序的入口和出口含義常用基本組件流程圖的符號及含義12例1.1

從鍵盤輸入兩個數(shù)，求這兩數(shù)之和，并把結(jié)果輸出.

畫出此問題的流程圖。

開始

輸入兩數(shù)

兩數(shù)相加

顯示結(jié)果

結(jié)束

定義兩個變量程序流程圖131.3結(jié)構(gòu)化程序設計包含的三種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)化程序設計由三種結(jié)構(gòu)組成：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。1.3.1順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)的程序是一條語句接一條語句順序地往下執(zhí)行的。例如右圖中，先執(zhí)行語句1，然后執(zhí)行語句2，最后執(zhí)行語句3.

順序結(jié)構(gòu)的程序是最簡單的程序。

語句1

語句2

語句314

例1.2編寫一個C語言程序，輸出顯示下列圖形。*****************

C語言的學習要努力！*****************

這是一個典型的順序執(zhí)行的程序設計，輸出三個字符串，輸出字符串用函數(shù)printf()完成，具體的過程描述為：開始輸出：***************換行后再輸出：C語言的學習要努力！換行后再輸出：***************程序結(jié)束15程序流程圖如圖所示:開始

輸出：*************結(jié)束

輸出：C語言的學習要努力！

輸出：****************16

下面先介紹幾個C語言程序,使我們對C語言程序的特點有一個初步認識和了解.

剛開始學習,可能在某些語法點上還有不理解的地方,可以在以后的章節(jié)中得到解決和加深.#include<stdio.h>/*包含標準輸入輸出庫預處理命令*/

intmain()/*主函數(shù)開始*/

{printf(“*************\n”);printf(“C語言的學習要努力！\n”);printf(“***************\n”);return0;}/*程序結(jié)束*/

17用C語言寫成的源程序為：(P4)#include<stdio.h>/*包含標準輸入輸出庫預處理命令*/

intmain()/*主函數(shù)開始*/

{

printf(“*************\n”);

printf(“C語言的學習要努力！\n”);

printf(“***************\n”);

return0;

}/*程序結(jié)束*/

1.main()是主函數(shù),每一個C程序都必須一個main()主函數(shù).

且只能有一個main()主函數(shù).3.這是一條編譯預處理命令.C語言程序設計中往往要用到輸入與輸出函數(shù)printf

、

sacnf,因此要有文件包含命令:#include<stdio.h>.2.函數(shù)體用大括

號{}括起來。18

#include<stdio.h>

intmain()

{

printf(“*************\n”);

printf(“C語言的學習要努力！\n”);/*輸出一行字符*/printf(“***************\n”);

return0;

}

printf()函數(shù)是C語言中的專用輸出函數(shù)，雙引號內(nèi)的字符串按原樣輸出.

/*……*/是注釋部分，對編譯和運行不起作用，基本上可放于程序任何地方.

‘\n’是一轉(zhuǎn)義字符

(為換行符).

語句最后有一個分號

;

。19#include<stdio.h>

intmain()

{

printf(“*************\n”);

printf(“C語言的學習要努力！\n”);

printf(“***************\n”);

return0;/*與main函數(shù)中的int相對應*/}

main()函數(shù)是由操作系統(tǒng)調(diào)用的.

標準C++要求main()函數(shù)聲明為int型.

如果程序正常執(zhí)行,則向操作系統(tǒng)返回0,

否則返回1.20思考：1．在例1-1.c中，如果沒有main()，編譯程序后出現(xiàn)的錯誤提示是什么？在C程序設計中要注意什么問題？2．在例1-1.c中，如把main寫成了Main，編譯程序后出現(xiàn)的錯誤提示是什么？在C程序設計中要注意什么問題？3．在例1-1.c中，如printf(“********\n”);后少了“;”號，編譯程序后出現(xiàn)的錯誤提示是什么？在C程序設計中要注意什么問題？214．在例1-1.c中,如沒有寫上預處理命令#include<stdio.h>，編譯程序后出現(xiàn)的錯誤提示是什么？想想這是為什么？5．在例1-1.c中，任何一行的輸出語句中少了符號\n，程序運行后的結(jié)果有什么變化？問在C語言中符號\n的作用是什么？6．在例1-1.c中，如printf(“***********\n”);后少了雙引號，編譯程序后出現(xiàn)的錯誤提示是什么？221.3.2

分支結(jié)構(gòu)在程序執(zhí)行過程中，程序的流程可由多路分支組成，根據(jù)不同的條件去執(zhí)行不同的語句塊。

這是一個兩分支結(jié)構(gòu)。

首先判斷條件是否為“真”，如為真,執(zhí)行語句塊1，否則執(zhí)行語句塊2。

語句塊2

語句塊1

假真條件23

假如判斷從鍵盤輸入的兩個數(shù)的大小:

如果:x>y，提示：x大于y.

如果:x<y，提示：x小于y，

分支結(jié)構(gòu)形式

x>y?

輸出x小于y真假

輸出x大于y

下一步此時將會用到如下所示的流程圖:輸出：24例1.3

從鍵盤輸入兩個數(shù)，判斷兩個數(shù)的大小。分析：這是一個分支程序設計，具體的過程描述為：程序開始定義兩個變量:x,y輸入二個數(shù)給x,y如果x大于y輸出:x大于y否則輸出:x小于y程序結(jié)束25

開始給x,y輸入相應的值

定義兩個變量:x,y

結(jié)束x>y？輸出:

x小于y

輸出:x大于y兩數(shù)中求最大值流程圖真假26例1.3用C語言寫成的源程序為:(P8)#include<stdio.h>

intmain()

{

intx,y;

/*定義二個變量*/

scanf(“%d%d”,&x,&y);

/*讀入兩個整型數(shù)給變量x、y*/

if(x>y)

/*如果x大于y*/

printf(“x大于y\n”);

/*輸出：x大于y*/

else

/*否則*/

printf(“x小于y\n”);

/*輸出：x小于y*/

return0;}這一行為變量定義,指明x,y是整型變量(integer)。scanf()函數(shù)是專用的輸入函數(shù).&的含義是“取地址”的意思，函數(shù)的作用是：從鍵盤輸入的兩個值,分別送到

x,y所占地址的內(nèi)存單元中去,也就是輸入x,y的值.

%d為輸入格式說明,d為十進制整數(shù)格式說明符。兩分支結(jié)構(gòu)27程序運行結(jié)果如圖所示。程序運行時輸入:1000500(然后回車).兩數(shù)間用空格分隔.28程序運行結(jié)果數(shù)據(jù)輸入行的顯示.程序運行后,結(jié)果顯示.29思考：1．在例1_2.c中，如果沒有語句intx,y;編譯程序后出現(xiàn)的錯誤提示是什么？在C程序設計中要注意什么問題？2．在例1_2.c中，如把語句scanf(“%d%d”,&x,&y);寫成：scanf(“%d%d”,x,y);用來讀入兩個整型數(shù)給變量x、y，程序的運行結(jié)果會如何？303．在例1-2.c中，如程序在運行時輸入為：1000,500，程序能否得出正確的運行結(jié)果？4．在例1-2.c中，如果在if(x>y)后加上“；”號，編譯程序后出現(xiàn)的錯誤提示是什么？想想這是為什么？5．在例1-2.c中，輸入源程序后，int、if、else為什么會變顏色，在C程序設計中有什么特殊的意義？311.3.3循環(huán)結(jié)構(gòu)如果在程序中需要根據(jù)某項條件重復地執(zhí)行某項任務若干次，直到滿足或不滿足某條件為止，這就構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu)。

循環(huán)條件?初始條件循環(huán)語句假真

注:循環(huán)不是簡單的重復.首先判斷循環(huán)條件是否為“真”，如循環(huán)條件為“真”，執(zhí)行循環(huán)語句.32

例如，要做一個累加運算，從1加到100.

算法是：先把計數(shù)變量i和sum設為0，然后變量i從1開始，把1加入總數(shù)；然后i增加1，i為2，把i加入總數(shù)；然后i再增加1，i為3，再把i加入總數(shù)；

一直累加，當i為100加入總數(shù)后，i還要增加1，到i的值為101，此時條件不滿足，循環(huán)不再做。

最后的總數(shù)就是1加到100的和。33例1.4計算1+2+3+4+……+100的值，用循環(huán)的方法，畫出程序的流程圖。分析：和的初始值sum為0，循環(huán)變量i的變化從1到100。當i值為1時，把i加入sum，然后判斷i的值是否小于100,如果是,i增1，再把i加入sum;然后判斷i的值是否小于100，如此反復循環(huán)，當i的值大于100時，停止循環(huán)，最后輸出sum。sum為什么要置0？34具體的過程描述為：程序開始定義變量sum,i,并分別賦值0、1判斷i是否小于等于100如是，把i加入sum，i增加1否則停止循環(huán)輸出sum程序結(jié)束

開始

定義變量sum、ii<=100

sum=sum+ii=i+1輸出sum

結(jié)束YN35#include<stdio.h>intmain(){inti=1,sum=0;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}printf("從1加到100的和為%d:\n",sum);return0;}例1_4.c:計算1+2+3+4+……+100的值(P10)

這一行定義i,

sum為整型變量(integer),并賦初值.

(注:局部變量不賦初值,其值為隨機值).這一行是sum+i的值賦給變量sum.i的值自增1.這是一個循環(huán)結(jié)構(gòu).36#include<stdio