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1、第二章 算法和最简单的 C 程序设计,本章要点： 掌握了解算法的基本概念与特征 掌握熟悉结构化程序设计的基本概念 掌握算法的表示方法,2.1 算法 一、算法的概念 Nikiklaus Wirth 公式 程序 = 数据结构 + 算法 数据结构：对数据的描述，在程序中指定数据的 类型和数据的组成形式。 算法：对操作的描述，即解决问题的方法和步骤。 程序 = 数据结构 + 算法 + 程序设计方法 + 语言工具 + 环境,2.1 算法 二、算法的特性 1. 有穷性 一个算法包含的操作步骤应当是有限的。 2. 确定性 一个算法的含义应当是唯一的，算法中的每一个 步骤应当是确定的，不应产生 “ 歧义性 ”
2、。 3. 有零个或多个输入 4. 有一个或多个输出 5. 有效性 算法中的每一步都应当能有效地执行， 并得到正确的结果。,算法二: 设 p 为被乘数, i 为乘数,采用循环算法。 S1 : 使 p = 1 ; S2 : 使 i = 2 ; S3 : 使 p i p S4 : 使 i + 1 i S5: 如果 i 不大于5 则返回重新 执行 S3 ， S4 ，S5 ; 否则， 算法结束。,2.1 算法,三、简单算法举例 1. 求 12 3 4 5 ( 即 5! ),2. 对一个大于或等于3的正整数，判断它是不是 一个素数。 算法一： 将 n 作为被除数，将 2 到 ( n 1 ) 各个整数轮流作
3、为除数，如都不能被 整除，则 n 为素数。,2.1 算法,三、简单算法举例,算法二： 将 n 作为被除数，将2到n/2(或者是 2 到 n1/2 ) 各个整数轮流作为除数，如都不能被整除，则n为 素数。 S1: 输入 n 的值 S2: i = 2 ( i 作为除数 ) S3: n 被 i 除，得余数 r S4: 如r= 0，则输出“不是素数”，反之执行 S5 S5: i + 1 i S6: 如果 i n 1 , 返回 S3 ; 否则输出 “是素数 ”结束。,2.1 算法,三、简单算法举例,自然语言 传统流程图 结构化流程图 伪代码 PDA图。,2.1 算法,四、算法的表示方法,1. 传统流程图
4、 特点: 用一些规定的图框表示各种操作。 直观形象,易于理解。 常用的ANSI规定图形符号如图：,起始或结束框,输入输出框,判断框,处理框,流程线,连接点,注释框,2.1 算法,四、算法的表示方法,用传统流程图来表示求 5！。,2. 程序的三种基本结构 一个程序只能由三种基本结构(或由它们派生出来的结构)组成，这三种结构为： (1) 顺序结构 (2) 选择结构 (3) 循环结构,A,顺序结构 选择结构 循环结构,3. 用 N S 流程图表示算法 N S 结构化流程图是根据美国学者 I . Nassi和 B.Shneiderman 1973年提出的算法来描述的， 属于无流线的流程图，简称 N S
5、 图。,真 P1 假 当 P2 为真 真 P3 假 A B C,一般情况,N S 图的特点： 比自然语言描述更直观、形象、易于理解。 比传统流程图紧奏易画。 图中的上下顺序就是执行时的顺序，符合 “自顶向下，逐步细化”的结构化程序设计要求。,求 5！的 N S 流程图,判断素数的 N S 流程图,表达式语句： 表达式;,2.2 C 语句概述 C语句包括:,控制语句 ( 9 ) 种 if ( ) else ; for ( ) ; while ( ) ; do while ; continue ; break ; switch ; goto ; return,控制语句,1,函数调用 语句 例如：
6、y = cos(0.5); y = sin(cos(0.5); printf(“Hello”);,函数调用语句,2,复合语句 格式 语句1; 语句 n ; ,复合语句,5,空语句： ;,2.3 赋值语句 赋值语句由赋值表达式加上分号构成。 如： a = b ; C语言中将赋值表达式和赋值语句分开来， 其目的是增加表达式的种类和使用范围。 如： (1) if ( x 0 ) (2) if ( (a = b ) 0 ) t = a ;,2.4 字符数据的输入输出 C 程序的输入和输出完全依靠调用标准输入和输出函数来完成。 常用的 4个I/O 函数为 ： scanf ( ) getchar ( )
7、printf ( ) putchar ( ),输出单个字符,输出转义字符,3.4 字符数据的输入输出 一、putchar 函数 (字符输出函数 ) 作用: 向终端(即系统隐含指定的输出设备， 如显示器，打印机) 输出一个字符。 格式: putchar ( ch ) ; 其中: ch 代表一个字符型或整型变量， 也可以是一个字符常量或整型常量。,输出单个字符 # include /* 包含I/O库有关变量定义和宏定义 */ main ( ) char a , b , c ; a = B ; b = O ; c = Y ; putchar ( a ) ; putchar ( b ) ; putch
8、ar ( c ) ; 输出结果: BOY,例如,输出单个转义字符 # include main( ) putchar ( 101 ) ; putchar ( ) ; putchar (n ) ; 输出结果: A,重点,输出单个字符,输出转义字符,3.4 字符数据的输入输出 一、putchar 函数 (字符输出函数 ) 作用: 向终端(即系统隐含指定的输出设备， 如显示器，打印机) 输出一个字符。 格式: putchar ( ch ) ; 其中: ch 代表一个字符型或整型变量， 也可以是一个字符常量或整型常量。,输出单个字符 # include /* 包含I/O库有关变量定义和宏定义 */ m
9、ain ( ) char a , b , c ; a = B ; b = O ; c = Y ; putchar ( a ) ; putchar ( b ) ; putchar ( c ) ; 输出结果: BOY,重点,输出单个转义字符 # include main( ) putchar ( 101 ) ; putchar ( ) ; putchar (n ) ; 输出结果: A,重点,3.4 字符数据的输入输出,二、 getchar 函数 (字符输入函数),作用: 从终端(即系统隐含指定的输入设备 ( 如键盘)，输入一个字符。,说明: 1. 执行时，输入字符并按回车键后，才将其输入到缓冲区，
10、只读取一个字符给变量。 getchar 函数接收的一个字符，可以赋给char型或 int 型变量，也可不赋给任何变量。 3.使用 putchar 和 getchar 函数需用预编译命令#include 将 “stdio.h” 包括进去。,例3.2：从键盘输入一个字符再输出。,从键盘输入一个字符再输出。 #include “stdio.h” main ( ) char c ; c = getchar( ) ; putchar ( c ) ; 若输入 : a 则输出 : a,实例,示例2,示例1,格式控制,输出表列,3.5 格式输入与输出 一、printf 函数 (格式化输出函数 ) 1. 格式:
11、 printf( , ); 作用: 向系统终端（或隐含的输出设备) 输出若干 个指定类型的数据。,2. 格式字符(共 9 种) 作用：控制不同类型数据的不同格式输出。 (1) d格式符：用于输出十进制整数 %d：按整型数的实际长度输出。 %md：m为指定的输出数据宽度，若数据位 数 m 则左补空格，反之则将数据全部输出。 %md：左靠齐，右补空格。 % ld：输出长整型数据。,格式控制: 由双引号括起来的字符串表示，包括格式说明和普通字符两部分。,输出表列: 需要输出的数据，可以是: 常量，变量，表达式 ，函数，字符串常量 。,使用示例: main( ) int a=3, b=2; print
12、f(“%d,%d”, a , b); printf(“sum is%d”, a+b); printf(“%d”, 123) ; printf(“%c”, getchar( ); ,main() int a=123,b= 12345 ; long c = 135790 ; printf(“%4d,%4dn”, a, b); printf(“%4dn”, a) ; printf(“%ldn”, c) ; printf(“%8ld”, c) ; 输出: 123 , 12345 123 135790 135790,格式控制,输出表列,printf 函数使用示例: main( ) int a=3, b=
13、2; printf(“%d,%d”, a , b); printf(“sum is%d”, a+b); printf(“%d”, 123) ; printf(“%c”, getchar( ); ,举例,main() int a=123,b= 12345 ; long c = 135790 ; printf(“%4d,%4dn”, a, b); printf(“%4dn”, a) ; printf(“%ldn”, c) ; printf(“%8ld”, c) ; 输出: 123 , 12345 123 135790 135790,格式控制: 由双引号括起来的字符串表示，包括格式说明和普通字符两部
14、分。,重点,输出表列: 需要输出的数据，可以是: 常量，变量，表达式 ，函数，字符串常量 。,重点,3.5 格式输入与输出 一、printf 函数 (格式化输出函数 ) 1. 格式: printf( , ); 作用: 向系统终端（或隐含的输出设备) 输出若干 个任意类型的数据。,2. 格式字符(共 9 种) 作用：控制不同类型数据的不同格式输出。 (1) d格式符：用于输出十进制整数 %d：按整型数的实际长度输出。 %md：m为指定的输出数据宽度，若数据位 数 m 则左补空格，反之则将数据全部输出。 %md：左靠齐，右补空格。 % ld：输出长整型数据。,格式控制: 由双引号括起来的字符串表示
15、，包括格式说明和普通字符两部分。,输出表列: 需要输出的数据，可以是: 常量，变量，表达式 ，函数，字符串常量 。,使用示例: main( ) int a=3, b=2; printf(“%d,%d”, a , b); printf(“sum is%d”, a+b); printf(“%d”, 123) ; printf(“%c”, getchar( ); ,main() int a=123,b= 12345 ; long c = 135790 ; printf(“%4d,%4dn”, a, b); printf(“%4dn”, a) ; printf(“%ldn”, c) ; printf(“%8ld”, c) ; 输出: 123 , 12345 123 135790 135790,示例,格式控制,输出表列,示例1,printf 函数使用示例: main( ) int a=3, b=2; printf(“%d,%d”, a , b); printf(“sum is%d”, a+b); p
