第3章 順序程序設(shè)計

第3章順序程序設(shè)計學(xué)習(xí)要點：算法的概念和特點算法的表示方式順序程序程序設(shè)計3.1算法先看個小故事：從前有1個農(nóng)夫帶著狼狗、山羊和白菜去趕集。當(dāng)他來到渡口時發(fā)現(xiàn)過河的小船除了能裝下自己之外，只能再帶1樣?xùn)|西過河。這使他有點犯愁了，因為如果農(nóng)夫不在場的情況下，狼狗會咬山羊，山羊會吃白菜。農(nóng)夫怎樣安排才能安全過河呢？過河的方法：

step1：農(nóng)夫帶著山羊撐船過河；

step2：農(nóng)夫空船返回；

step3農(nóng)夫帶著狼狗撐船過河；

step4：從船上放下狼狗后，帶山羊返回；

step5：放下山羊后，農(nóng)夫帶白菜過河；

step6：農(nóng)夫空船返回；

step7:農(nóng)夫帶山羊撐船過河。例3.1100個學(xué)生，要求將他們之中成績在90分以上的打印出來。假定用n表示學(xué)生學(xué)號，ni表示第i個學(xué)生學(xué)號；g表示學(xué)生成績，gi表示第i個學(xué)生成績；則算法可表示如下：step1:1→i；step2:如果gi≥90，則打印ni和gi，否則不打??；step3:i+1→i；step4:若i≤100,返回step2，否則，結(jié)束。判定1000—3000年中的每一年是否閏年，將結(jié)果輸出。閏年的條件：能被4整除，但不能被100整除的年份；能被100整除，又能被400整除的年份；設(shè)y為被檢測的年份，則算法可表示如下：step1:1000→y；step2:若y能被4整除，但不能被100整除，則輸出y“是閏年”，然后轉(zhuǎn)到step4；step3:若能被400整除，輸出y“是閏年”否則輸出y“不是閏年”，然后轉(zhuǎn)到step4；step4:y+1→y；step7:當(dāng)y≤3000時,返回step2繼續(xù)執(zhí)行，否則，結(jié)束。算法的特性：有窮性：一個算法應(yīng)包含有限的操作步驟而不能是無限的。確定性：算法中每一個步驟應(yīng)當(dāng)是確定的，而不能應(yīng)當(dāng)是含糊的、模棱兩可的。有零個或多個輸入。有一個或多個輸出。有效性：算法中每一個步驟應(yīng)當(dāng)能有效地執(zhí)行，并得到確定的結(jié)果。算法的描述常用三種方法表示：自然語言描述算法、流程圖描述算法、偽代碼描述算法。例3.3使用自然語言描述sum=1+2+3+4+5……+（n-1）+n①確定一個使用自然語言n的值；②假設(shè)等號右邊的算式項中的初始值i為1；③假設(shè)sum的初始值為0；④如果i≤n時，執(zhí)行⑤，否則轉(zhuǎn)出執(zhí)行⑧；⑤計算sum加上i的值后，重新賦值給sum；⑥計算i加1，然后將值重新賦值給i；⑦轉(zhuǎn)去執(zhí)行④；⑧輸出sum的值，算法結(jié)束。例3.4用流程圖表示1）sum=1+2+3+4+5……+（n-1）+n2）判定閏年的算法在流程圖中，我們經(jīng)常用到三種基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、分支(選擇)結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。

對于判定結(jié)果我們可以用Y/N（是/否、成立/不成立、=0/≠0）表示，三種基本結(jié)構(gòu)的流程圖如下：三種基本結(jié)構(gòu)都有如下共同點：只有一個入口；只有一個出口；結(jié)構(gòu)內(nèi)的每一部分都有機會被執(zhí)行到；結(jié)構(gòu)內(nèi)不存在“死循環(huán)”。流程圖的缺點是在使用標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定流程線的用法，因為流程線能夠轉(zhuǎn)移、指出流程控制方向，即算法中操作步驟的執(zhí)行次序。在早期的程序設(shè)計中，曾經(jīng)由于濫用流程線的轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致了可怕的“軟件危機”，震動了整個軟件業(yè)，并展開了關(guān)于“轉(zhuǎn)移”用法的大討論，從而產(chǎn)生了計算機科學(xué)的一個新的分支學(xué)科——程序設(shè)計方法。無論是使用自然語言還是使用流程圖描述算法，僅僅是表述了編程者解決問題的一種思路，都無法被計算機直接接受并進行操作。由此我們引進了第三種非常接近于計算機編程語言的算法描述方法——偽代碼。例3.5使用偽代碼描述從1開始的連續(xù)n個自然數(shù)求和的算法

1)算法開始；

2)輸入n的值；

3)i←1；

4)sum←0；

5)dowhilei<=n

6)

{sum←sum+i；

7)

i←i+1；}

8)輸出sum的值；

9)算法結(jié)束；偽代碼是一種用來書寫程序或描述算法時使用的非正式、透明的表述方法。它并非是一種編程語言，這種方法針對的是一臺虛擬的計算機。偽代碼通常采用自然語言、數(shù)學(xué)公式和符號來描述算法的操作步驟，同時采用計算機高級語言的控制結(jié)構(gòu)來描述算法步驟的執(zhí)行順序。3.2結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計由迪克斯特拉（E.W.dijkstra）在1969年提出，是以模塊化設(shè)計為中心，將待開發(fā)的軟件系統(tǒng)劃分為若干個相互獨立的模塊，這樣使完成每一個模塊的工作變得單純而明確，為設(shè)計一些較大的軟件打下了良好的基礎(chǔ)。基本要點

1.采用自頂向下，逐步求精的程序設(shè)計方法在需求分析，概要設(shè)計中，都采用了自頂向下，逐層細(xì)化的方法。

2.使用三種基本控制結(jié)構(gòu)構(gòu)造程序任何程序都可由順序、分支、循環(huán)三種基本控制結(jié)構(gòu)構(gòu)造。

(1)用順序方式對過程分解，確定各部分的執(zhí)行順序。

(2)用分支方式對過程分解，確定某個部分的執(zhí)行條件。

(3)用循環(huán)方式對過程分解，確定某個部分進行重復(fù)的開始和結(jié)束的條件。

(4)對處理過程仍然模糊的部分反復(fù)使用以上分解方法，最終可將所有細(xì)節(jié)確定下來。

3.

主程序員組的組織形式指開發(fā)程序的人員組織方式應(yīng)采用由一個主程序員（負(fù)責(zé)全部技術(shù)活動）、一個后備程序員（協(xié)調(diào)、支持主程序員）和一個程序管理員（負(fù)責(zé)事務(wù)性工作，如收集、記錄數(shù)據(jù)，文檔資料管理等）三個為核心，再加上一些專家（如通信專家、數(shù)據(jù)庫專家）、其他技術(shù)人員組成小組。3.3程序舉例#include<math.h>#include<stdio.h>main(){floata,b,c,s,area;

scanf("%f,%f,%f",&a,&b,&c);s=1.0/2*(a+b+c);

area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));

printf("a=%7.2f,b=%7.2f,c=%7.2f,s=%7.2f\n",a,b,c,s);

printf("area=%7.2f\n",area);}例輸入三角形邊長，求面積輸入：3,4,6

輸出：a=3.00,b=4.00,c=6.00s=6.50area=5.33文件包含預(yù)處理命令變量定義輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)例從鍵盤輸入大寫字母，用小寫字母輸出#include"stdio.h"main(){charc1,c2;c1=getchar();printf("%c,%d\n",c1,c1);c2=c1+32;printf("%c,%d\n",c2,c2);}輸入：A

輸出：A,65a,97#include<stdio.h>#include<math.h>main(){floata,b,c,disc,x1,x2,p,q;

scanf("a=%f,b=%f,c=%f",&a,&b,&c);