程序的概念與算法

（優(yōu)選）程序的概念與算法目前一頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)1你對(duì)C語言了解程度如何?

(1).對(duì)C語言一無所知(2).聽到或看過一些關(guān)于C語言的知識(shí)

調(diào)查目前二頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)2努力認(rèn)真學(xué)好C語言

1.從技術(shù)層面來講,C語言是我們最值得努力學(xué)習(xí)的一門語言:

教育部規(guī)定,每個(gè)大學(xué)生都要掌握至少一門編程語言,這樣做一定有它的道理:目前三頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)3

(1).C語言是目前國(guó)際上共認(rèn)的主打語言,是必須

要認(rèn)真學(xué)好的，特別對(duì)工科類同學(xué).

(2).有了C語言的知識(shí),可為今后學(xué)習(xí)后續(xù)C語言,

及學(xué)習(xí)其它語言打下良好的基礎(chǔ).目前四頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)42.

計(jì)算機(jī)技術(shù)是人類智慧的結(jié)晶，通過學(xué)習(xí)一門計(jì)算機(jī)語言，加深對(duì)這一成果的體會(huì)，改進(jìn)我們的思維方式，從另一個(gè)側(cè)面提高我們的素質(zhì)水平。

同時(shí)，通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言，對(duì)我們今后學(xué)習(xí)，使用計(jì)算機(jī)的其它操作，也會(huì)帶來很大的幫助。3.“打好一個(gè)基礎(chǔ),掌握二種工具”：

數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)和外語二種工具。迎接“省計(jì)算機(jī)二級(jí)等級(jí)考試”。目前五頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)54.

當(dāng)然,C語言是我們接觸的第一門高級(jí)語言,剛

開始學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語言會(huì)有一定難度(新的概念,新

的理論和方法,相當(dāng)多的語法點(diǎn)要理解和記憶等).

并且,C語言是計(jì)算機(jī)高級(jí)語言中較為難學(xué)的一門語言,更需要我們投入更多精力去學(xué)習(xí),掌握.

我們應(yīng)該為自己即將學(xué)習(xí)和掌握一門編程語言而高興和自豪.目前六頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)6如何學(xué)會(huì)用C語言程序設(shè)計(jì):

了解C程序設(shè)計(jì)語言.模仿、改寫、編寫C程序.通過不斷的編程實(shí)踐，逐步領(lǐng)會(huì)和掌握程序設(shè)計(jì)的基本思想和方法.目前七頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)7教材“C語言程序設(shè)計(jì)”.唐云廷主編，科技出版社，2009

參考書“C程序設(shè)計(jì)”（第三版）潭浩強(qiáng)著清華大學(xué)出版社目前八頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)8C語言的發(fā)展歷史與特點(diǎn)

歷史1972年：貝爾實(shí)驗(yàn)室的DennisRitchie在B語言的基

礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了C語言。1978年：B.W.Kernighan和D.Ritchie（簡(jiǎn)稱K&R）

合著的《TheCProgrammingLanguage》是

各種C語言版本的基礎(chǔ)，稱之為舊標(biāo)準(zhǔn)C語言。1983年：美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ANSI）制定了新的C

語言標(biāo)準(zhǔn)，稱ANSIC。目前九頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)9

C語言的特點(diǎn)和功能

1．C語言是一種結(jié)構(gòu)化語言.結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本原則是：模塊化原則、自頂向下原則和逐步求精原則。

2．C語言語句簡(jiǎn)潔、緊湊，使用方便、靈活.

32個(gè)關(guān)鍵字，9種控制語句，程序書寫形式自由。3．C語言程序易于移植.

C語言將與硬件有關(guān)的因素從語言主體中分離出來，通過庫函數(shù)或其他實(shí)用程序?qū)崿F(xiàn)它們。

目前十頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)104．C語言有強(qiáng)大的處理能力.5．生成的目標(biāo)代碼質(zhì)量高，運(yùn)行效率高.6．?dāng)?shù)據(jù)類型檢查不嚴(yán)格，表達(dá)式出現(xiàn)二義性，不具備數(shù)

據(jù)越界自動(dòng)檢查功能，運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性對(duì)初學(xué)

者難于掌握.C語言的功能:C語言不僅可以編寫系統(tǒng)軟件(操作系統(tǒng),語言處理軟件等),也可以編寫應(yīng)用程序.目前十一頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)11

第1章

程序的概念與算法目前十二頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)121.1程序的概念程序是指把希望計(jì)算機(jī)做的工作寫成一定形式的指令，并把它們存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器中。

當(dāng)人們給出命令之后，它就按指令操作順序自動(dòng)進(jìn)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(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言有很多種，有些語言是面向機(jī)器的，如二進(jìn)制語言，而多數(shù)是面向問題的語言。目前十三頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)13

目前的程序設(shè)計(jì)一般可分為非結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì).C語言是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)的“高級(jí)語言”，如C與C++語言等。目前十四頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)14

程序是為了解決某個(gè)問題而設(shè)計(jì)，用C語句所寫的序列稱為C源程序，它的后綴為(.c).

C源程序經(jīng)過編譯(Compile)后生成一個(gè)目標(biāo)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(xí)慣的自然語言和數(shù)學(xué)語言作為語言的表達(dá)形式，人們學(xué)習(xí)和操作起來感到十分方便。目前十五頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)15

C程序的設(shè)計(jì)過程如下圖所示:

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

編譯生成.obj文件

連接有關(guān)庫函數(shù)后生成可執(zhí)行文件運(yùn)行程序并輸出正確的結(jié)果目前十六頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)161.2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(gè)程序應(yīng)包括兩方面內(nèi)容:(1).對(duì)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).

目前十七頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)17(2).對(duì)操作的描述,操作步驟,即算法(algorithm).

著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家Wirth(沃思)提出:

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法＝程序

在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，算法要用計(jì)算機(jī)算法語言描述.

要解決一個(gè)復(fù)雜的問題，需要仔細(xì)的分析與研究此問題，并進(jìn)行精確的邏輯分析，找到解決問題的方法，再用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。目前十八頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)18當(dāng)然,求解一個(gè)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(gè)整數(shù)的奇偶性，大致分成以下幾步：計(jì)算機(jī)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。目前十九頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)19什么是流程圖？流程圖是一種用圖解方式說明,解決一個(gè)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(hào)含義如下所示:目前二十頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)20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(hào)及含義目前二十一頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)21例1.1

從鍵盤輸入兩個(gè)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(gè)變量程序流程圖目前二十二頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)221.3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)包含的三種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)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(jiǎn)單的程序。

語句1

語句2

語句3目前二十三頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)23例1.2編寫一個(gè)C語言程序，輸出顯示下列圖形。

*****************C語言的學(xué)習(xí)要努力！*****************

這是一個(gè)典型的順序執(zhí)行的程序設(shè)計(jì)，輸出三個(gè)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(xué)習(xí)要努力！換行后再輸出：***************程序結(jié)束目前二十四頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)24程序流程圖如圖所示:開始

輸出：**************結(jié)束

輸出：C語言的學(xué)習(xí)要努力！

輸出：**************目前二十五頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)25下面先介紹幾個(gè)C語言程序,使我們對(duì)C語言程序的特點(diǎn)有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)和了解.剛開始學(xué)習(xí),可能在某些語法點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫預(yù)處理命令*/

intmain()/*主函數(shù)開始*/

{

printf(“*************\n”);

printf(“C語言的學(xué)習(xí)要努力！\n”);

printf(“***************\n”);

return0;

}

/*程序結(jié)束*/

雖然這是一個(gè)并不復(fù)雜的程序,但它包含了很多重要的語法點(diǎn)和一個(gè)程序的框架.下面逐條進(jìn)行分折講解:目前二十六頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)26用C語言寫成的源程序?yàn)椋?P4)#include<stdio.h>/*包含標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫預(yù)處理命令*/

intmain()/*主函數(shù)開始*/

{

printf(“*************\n”);

printf(“C語言的學(xué)習(xí)要努力！\n”);

printf(“***************\n”);

return0;

}

/*程序結(jié)束*/

1.

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

且只能有一個(gè)main()主函數(shù).3.這是一條編譯預(yù)處理命令.C語言程序設(shè)計(jì)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(hào){}括起來。目前二十七頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)27

#include<stdio.h>

intmain()

{

printf(“*************\n”);

printf(“C語言的學(xué)習(xí)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(hào)內(nèi)的字符串按原樣輸出.

/*……*/是注釋部分，對(duì)編譯和運(yùn)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(gè)分號(hào)

;

。目前二十八頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)28#include<stdio.h>

intmain()

{

printf(“*************\n”);

printf(“C語言的學(xué)習(xí)要努力！\n”);

printf(“***************\n”);

return0;

/*與main函數(shù)中的int相對(duì)應(yīng)*/}

main()函數(shù)是由操作系統(tǒng)調(diào)用的.

標(biāo)準(zhǔn)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.細(xì)節(jié)問題將通過隨后章節(jié)的學(xué)習(xí)，以及上機(jī)練習(xí)來加深理解.目前二十九頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)29上機(jī)練習(xí)1(P5)步驟1：

在VisualC++環(huán)境下新建文件:[開始]按鈕→[所有程序]→[MicrosoftVisualC++6.0]

如果出現(xiàn)每日提示,如圖所示,即點(diǎn)擊關(guān)閉按扭。目前三十頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)30步驟2：在引導(dǎo)出的C++集中開發(fā)環(huán)境中,點(diǎn)擊菜單：[文件]→[新建]目前三十一頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)31在隨后出現(xiàn)的”新建”對(duì)話框中,點(diǎn)擊菜單：

[文件]→[C++SourseFile]

輸入文件名:如:1_1.c指定存放此文件的位置:

例如:D:\VC++目前三十二頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)32步驟3：在編輯框內(nèi)輸入C源程序。目前三十三頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)33步驟4：在VisualC++環(huán)境下點(diǎn)擊工具圖標(biāo)：進(jìn)行編譯(相當(dāng):Ctrl+F7),產(chǎn)生.obj文件.出現(xiàn)對(duì)話框(英文):

回答:是

這條編譯命令需要一個(gè)活動(dòng)的工程工作區(qū).你要產(chǎn)生一個(gè)默認(rèn)的工作區(qū)?目前三十四頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)34如果程序無錯(cuò),編譯通過.產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的1_1.obj文件.目前三十五頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)35如果程序有錯(cuò),編譯沒有通過.提示錯(cuò)誤信息.目前三十六頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)36步驟5：點(diǎn)擊連接圖標(biāo):現(xiàn)設(shè)程序無錯(cuò),編譯通過.進(jìn)行連接(相當(dāng):F7),產(chǎn)生.exe文件.目前三十七頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)37如果程序無錯(cuò),連接通過.產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的1_1.exe文件.目前三十八頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)38步驟6：點(diǎn)擊執(zhí)行圖標(biāo):進(jìn)行執(zhí)行此1_1.exe文件.目前三十九頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)39思考：1．在例1-1.c中，如果沒有main()，編譯程序后出現(xiàn)的錯(cuò)誤提示是什么？在C程序設(shè)計(jì)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(cuò)誤提示是什么？在C程序設(shè)計(jì)中要注意什么問題？3．在例1-1.c中，如printf(“********\n”);后少了“;”號(hào)，編譯程序后出現(xiàn)的錯(cuò)誤提示是什么？在C程序設(shè)計(jì)中要注意什么問題？目前四十頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)404．在例1-1.c中,如沒有寫上預(yù)處理命令#include<stdio.h>，編譯程序后出現(xiàn)的錯(cuò)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(hào)\n，程序運(yùn)行后的結(jié)果有什么變化？問在C語言中符號(hào)\n的作用是什么？6．在例1-1.c中，如printf(“***********\n”);后少了雙引號(hào)，編譯程序后出現(xiàn)的錯(cuò)誤提示是什么？目前四十一頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)411.3.2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(gè)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

假真條件目前四十二頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)42假如判斷從鍵盤輸入的兩個(gè)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(shí)將會(huì)用到如下所示的流程圖:目前四十三頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)43例1.3

從鍵盤輸入兩個(gè)數(shù)，判斷兩個(gè)數(shù)的大小。分析：這是一個(gè)分支程序設(shè)計(jì)，具體的過程描述為：程序開始定義兩個(gè)變量:x,y輸入二個(gè)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)束目前四十四頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)44開始給x,y輸入相應(yīng)的值

定義兩個(gè)變量:x,y

結(jié)束x>y？x小于yx大于y兩數(shù)中求最大值流程圖真假目前四十五頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)45例1.3

用C語言寫成的源程序?yàn)?(P8)#include<stdio.h>

intmain()

{

intx,y;

/*定義二個(gè)變量*/

scanf(“%d%d”,&x,&y);

/*讀入兩個(gè)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(gè)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(jìn)制整數(shù)格式說明符。兩分支結(jié)構(gòu)目前四十六頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)46上機(jī)練習(xí)

步驟1：調(diào)出VC++6.0，關(guān)閉“每日提示”。步驟2：點(diǎn)擊菜單：[文件]→[新建]→[文件]→

[C++SourseFile]輸入文件名1-2.c,點(diǎn)擊確定按扭。步驟3：在編輯框內(nèi)輸入C源程序1-2.c。目前四十七頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)47步驟4：點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)行編譯源程序1-2.c，產(chǎn)生可執(zhí)行文件1-2.obj。步驟5：點(diǎn)擊連接圖標(biāo):進(jìn)行連接,產(chǎn)生.exe文件.

執(zhí)行程序1_2.exe步驟6:

點(diǎn)擊執(zhí)行圖標(biāo)目前四十八頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)48程序運(yùn)行結(jié)果如圖所示。程序運(yùn)行時(shí)輸入:1000500(然后回車).兩數(shù)間用空格分隔.目前四十九頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)49程序運(yùn)行結(jié)果數(shù)據(jù)輸入行的顯示.程序運(yùn)行后,結(jié)果顯示.目前五十頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)50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(cuò)誤提示是什么？在C程序設(shè)計(jì)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(gè)整型數(shù)給變量x、y，程序的運(yùn)行結(jié)果會(huì)如何？目前五十一頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)513．在例1-2.c中，如程序在運(yùn)行時(shí)輸入為：1000,500，程序能否得出正確的運(yùn)行結(jié)果？4．在例1-2.c中，如果在if(x>y)后加上“；”號(hào)，編譯程序后出現(xiàn)的錯(cuò)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(huì)變顏色，在C程序設(shè)計(jì)中有什么特殊的意義？目前五十二頁\總數(shù)五十七頁\編于三點(diǎn)521.3.3循環(huán)結(jié)構(gòu)如果在程序中需要根據(jù)某項(xiàng)條件重復(fù)地執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)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)語句假真循環(huán)語句執(zhí)行完成后，又轉(zhuǎn)去判斷循環(huán)條件，如循環(huán)條件仍為真，再次執(zhí)行循環(huán)語句，如此反復(fù)，直到