C语言程序设计教程 第1章 算法与程序设计.ppt

1.1程序设计的基本概念
1.2算法和流程图
1.3结构化程序设计1.1程序设计的基本概念1.2算法和流程图1．自然语言描述法
例1.1求n!(n≥0)
第一步：输入n的值。
第二步：判别一下n的值，如果小于0，则显示“输入错误”信息，然后执行第五步。
第三步：判断一下n的值如果大于或等于0，则进行以下操作。
（1）给存放连乘积的变量fac赋初值为1；
（2）给代表乘数的变量i赋初值为1；
（3）进行连乘运算：fac=faci;
（4）乘数i增加1：i=i+1;
（5）判断乘数i是否大于n？如果i的值不大于n，重复执行第三步，否则执行下一步；
第四步：输出fac的值，即n！值。
第五步：结束运行。2．传统流程图描述法
使用自然语言描述算法通俗易懂，它是文字性的。所以，此种方法一般用于算法比较简单的问题。
传统流程图是借助一些图形符号来表示算法的一种工具，如图1-3所示。这种表示方法直观形象，容易理解。这些图形符号均采用美国国家标准协会ANSI规定的通用符号，在世界上也是通用的。3．N-S流程图描述法
N-S流程图是由美国两位学者（I.Nassi和B.Schneiderman）提出的。这种算法描述工具完全取消了流程线，所有的算法均以三种基本结构作为基础。1.3结构化程序设计1．顺序结构
顺序结构是三种结构中最简单的一种结构。这种结构的程序是按照语句的先后次序顺序执行。
图1-6是用N-S流程图表示的顺序结构，按照图1-6的图型所示，首先执行A语句，然后再顺序执行B语句。图1-6顺序结构的N-S流程图2．分支结构
分支结构又称作为选择结构。在分支结构中必须包含条件判断语句，根据条件判断的结果，决定执行哪一个分支结构。
图1-7是用N-S流程图表示的分支结构，按照图1-7的图形表示，当“条件”成立时，执行A语句分支，当“条件”不成立时，执行B语句分支。图1-7分支结构的N-S流程图3．循环结构
循环结构的功能是：根据循环条件成立与否，来决定是否重复执行某一条或几条语句。循环结构又分为当型循环结构和直到型循环结构，如图1-8所示。
图1-8循环结构的N-S流程图 图1-8(a)和图1-8(b)均为当型循环结构，它们是在条件成立的情况下执行A语句部分，条件不成立时，不执行A语句，跳出循环结构。图1-8(a)和图1-8(b)不同的情况是：循环条件与重复执行的语句A相对位置不一样，图1-8(a)是循环条件在前，称为前测型，先来判断循环条件是否成立；而图1-8(b)是循环条件在后，称为后测型，最少执行一次循环语句A，然后再来判断循环条件是否成立。循环条件成立则继续循环，循环条件不成立则结束循环。图1-8(c)和图1-8(d)均为直到型循环结构，它们的功能是：直到循环条件成立时，则跳出循环结构，在循环条件不成立时，执行循环语句A。图1-8(c)和图1-8(d)不同的是：图1-8(c)是前测型，首先判断循环条件是否成立；而图1-8(d)为后测型，最少执行一次循环语句A，然后再来判断循环条件是否成立。循环条件不成立则继续循环，循环条件成立则跳出循环。注意：在C语言中没有提供“直到型循环”语句。当型循环和直到型循环的结构是可以互相转换的。
在由以上三种基本结构组成的结构化程序中，需满足以下基本条件：
（1）整个程序只有一个入口和一个出口；
（2）所有的语句都有可能执行到。
以上我们已经按结构的划分对结构化程序设计进行了分别介绍，最后我们举一综合实例。1.3.3复杂问题的解决方法
下面我们举一实例，加以具体说明。
例如：学籍管理系统。
就整个系统来看，我们很难马上就写出解决问题的算法及对应的源程序，因为这个系统相对来说比较大、比较复杂，我们不妨把整个系统分解成若干个小问题，减小问题的规模和复杂程度。 经过系统分析，整个系统大致包括数据输入、数据修改、数据查询、数据统计和数据输出几个部分。根据不同问题的划分，每一类问题作为一个模块，可以画出整个学籍管理系统的一级模块图，如图1-10所示。图1-10学籍管理系统的一级模块图 此时的模块图比起最初的感觉要直观一些，每一个子模块要比整个系统要简单一些。这时还可以把一级模块图中某一个子模块再进一步划分。比如：数据输入可分解成学生基本情况输入模块、学生成绩输入模块、学生奖惩情况输入模块等，同样其他一级子模块也可继续细分，这里就不再赘述了。 通过对该例解决问题思路的描述，我们对“自上而下，逐步细化，模块化”的程序设计思想有了进一步的了解。希望读者在今后的程序设计中，不断地学习，不断地实践，逐步掌握这种设计方法。1.3.4如何评价一个程序
（1）功能正确性；
（2）运行可靠性；
（3）使用方便性；
（4）运行效率；
（5）可维护性；
（6）可移植性。