程序的概念与算法

1计算机是继自然语言,数学之后而成为第三位的,对人的一生都有大用处的“通用智力工具”,用不用这个工具,对人的智能的发挥和发展肯定大不一样。著名计算机科学家、图灵奖获得者G.伏赛斯:2C语言程序设计3你对C语言了解程度如何?(1).对C语言一无所知(2).听到或看过一些关于C语言的知识调查4努力认真学好C语言1.从技术层面来讲,C语言是我们最值得努力学习的一门语言:教育部规定,每个大学生都要掌握至少一门编程语言,这样做一定有它的道理:5(1).C语言是目前国际上共认的主打语言,是必须要认真学好的，特别对工科类同学.(2).有了C语言的知识,可为今后学习后续C语言,及学习其它语言打下良好的基础.62.计算机技术是人类智慧的结晶,通过学习一门计算机语言,加深对这一成果的体会,改进我们的思维方式,从另一个侧面提高我们的素质水平.同时,通过学习计算机语言,对我们今后学习,使用计算机的其它操作,也会带来很大的帮助.3.“打好一个基础,掌握二种工具”：数学基础，计算机和外语二种工具。迎接“省计算机二级等级考试”.74.当然,C语言是我们接触的第一门高级语言,刚开始学习计算机语言会有一定难度(新的概念,新的理论和方法,相当多的语法点要理解和记忆等).并且,C语言是计算机高级语言中较为难学的一门语言,更需要我们投入更多精力去学习,掌握.我们应该为自己即将学习和掌握一门编程语言而高兴和自豪.8如何学会用C语言程序设计:了解C程序设计语言.模仿、改写、编写c程序.通过不断的编程实践，逐步领会和掌握程序设计的基本思想和方法.9教材“C语言程序设计”.唐云迁主编，科技出版社,2009参考书“C程序设计”（第三版）潭浩强著清华大学出版社10C语言的发展历史与特点历史1972年：贝尔实验室的DennisRitchie在B语言的基础上设计并实现了C语言。1978年：B.W.Kernighan和D.Ritchie（简称K&R）合著的《TheCProgrammingLanguage》是各种C语言版本的基础，称之为旧标准C语言。1983年：美国国家标准化协会（ANSI）制定了新的C语言标准，称ANSIC。11C语言的特点和功能1．C语言是一种结构化语言.结构化程序设计的基本原则是：模块化原则、自顶向下原则和逐步求精原则。2．C语言语句简洁、紧凑，使用方便、灵活.32个保留字，9种控制语句，程序书写形式自由。3．C语言程序易于移植.C语言将与硬件有关的因素从语言主体中分离出来，通过库函数或其他实用程序实现它们。124．C语言有强大的处理能力.5．生成的目标代码质量高，运行效率高.6．数据类型检查不严格，表达式出现二义性，不具备数据越界自动检查功能，运算符的优先级与结合性对初学者难于掌握。C语言的功能:C语言不仅可以编写系统软件(操作系统,语言处理软件等),也可以编写应用程序.13第1章程序的概念与算法141.1程序的概念程序是指把希望计算机做的工作写成一定形式的指令，并把它们存储在计算机的内部存储器中。当人们给出命令之后，它就按指令操作顺序自动进行，把这种可以连续执行的一条条指令的集合称为“程序”。目前，正在使用的计算机程序设计语言有很多种，有些语言是面向机器的，如二进制语言，而多数是面向问题的语言。15目前的程序设计一般可分为非结构化程序设计、结构化程序设计和面向对象的程序设计.C语言是结构化程序设计语言，而C++称为面向对象的语言。面向问题的语言都被称为计算机的“高级语言”，如C与C++语言等。16程序是为了解决某个问题而设计，用C语句所写的序列称为C源程序，它的后缀为(.c).C源程序经过编译(Compile)后生成一个目标文件(.obj).经过链接库函数后生成可执行文件(.exe)。这些语言都是用接近人们习惯的自然语言和数学语言作为语言的表达形式，人们学习和操作起来感到十分方便。17问题的提出及分析确定该问题的算法用C语言描述算法建立语言源程序C编译生成.obj文件连接有关库函数后生成可执行文件运行程序并输出正确的结果C程序的设计过程如下图所示:181.2算法与流程图什么是算法？算法是指解决问题所使用的一系列合乎逻辑的解题步骤.一个程序应包括两方面内容:(1).对数据的描述.要指定数据的类型和数据的组织形式,即数据结构.19(2).对操作的描述,操作步骤,即算法(algorithm).在计算机科学中，算法要用计算机算法语言描述.要解决一个复杂的问题，需要仔细的分析与研究此问题，并进行精确的逻辑分析，找到解决问题的方法，再用计算机实现。20当然,求解一个给定的可解的问题，不同的人可以编写出不同的程序。例如判断一个整数的奇偶性，大致分成以下几步：计算机读入该数;将该数除以2;判断余数是否为0;如果为0，该数为偶数;否则为奇数.以上这些解决问题的一系列步骤就是算法，并且可以用C语言编写成程序，用以解决数的奇偶性问题。21什么是流程图？流程图是一种用图解方式说明,解决一个问题所要的一系列操作。流程图比文字更容易理解，更加直观.流程图中的符号含义如下所示:22输入输出连接符控制流条件判断加工、处理程序的入口和出口含义常用基本组件流程图的符号及含义23例1.1从键盘输入两个数，求这两数之和，并把结果输出.画出此问题的流程图。开始输入两数两数相加显示结果结束定义两个变量程序流程图241.3结构化程序设计包含的三种结构结构化程序设计由三种结构组成：顺序结构、选择结构、循环结构。1.3.1顺序结构顺序结构的程序是一条语句接一条语句顺序地往下执行的。例如右图中，先执行语句1，然后执行语句2，最后执行语句3.顺序结构的程序是最简单的程序。语句1语句2语句325例1.2编写一个C语言程序，输出显示下列图形。*****************C语言的学习要努力！*****************这是一个典型的顺序执行的程序设计，输出三个字符串，输出字符串用函数printf()完成，具体的过程描述为：开始输出：***************换行后再输出：C语言的学习要努力！换行后再输出：***************程序结束26程序流程图如图所示:开始输出：**************结束输出：C语言的学习要努力！输出：**************27下面先介绍几个C语言程序,使我们对C语言程序的特点有一个初步认识和了解.刚开始学习,可能在某些语法点上还有不理解的地方,可以在以后的章节中得到介决和加深.#includestdio.h/*包含标准输入输出库预处理命令*/intmain()/*主函数开始*/{printf(“***************\n”);printf(“努力学好C语言！\n”);printf(“***************\n”);return0;}/*程序结束*/虽然这是一个并不复杂的程序,但它包含了很多重要的语法点和一个程序的框架.下面逐条进行分折讲解:程序运行结果。28用C语言写成的源程序为：(P4)#includestdio.h/*包含标准输入输出库预处理命令*/intmain()/*主函数开始*/{printf(“*************\n”);printf(“C语言的学习要努力！\n”);printf(“***************\n”);return0;}/*程序结束*/1.main()是主函数,每一个C程序都必须一个main()主函数.且只能有一个main()主函数.3.这是一条编译预处理命令.C语言程序设计中往往要用到输入与输出函数printf，sacnf,因此要有文件包含命令:#includestdio.h.2.函数体用大括号{}括起来。29#includestdio.hintmain(){printf(“*************\n”);printf(“C语言的学习要努力！\n”);/*输出一行字符*/printf(“***************\n”);return0;}printf()函数是C语言中的专用输出函数，双引号内的字符串按原样输出./*……*/是注释部分，对编译和运行不起作用，基本上可放于程序任何地方.‘\n’是一转义字符(为换行符).语句最后有一个分号;。30#includestdio.hintmain(){printf(“*************\n”);printf(“C语言的学习要努力！\n”);printf(“***************\n”);return0;/*与main函数中的int相对应*/}main()函数是由操作系统调用的.标准C++要求main()函数返回一个int型(整型数据）.系统要求main返回一整数,是1或0都可以,只要是一整数都行.细节问题将通过随后章节的学习，以及上机练习来加深理解.31注：上面程序也可写成如下形式：#includestdio.hvoidmain(){printf(“*************\n”);printf(“C语言的学习要努力！\n”);printf(“*************\n”);}可以把main()函数前的int改为void。与此同时把return0;去掉。32上机练习1(P5)步骤1：在VisualC++环境下新建文件:[开始]按钮→[所有程序]→[MicrosoftVisualC++6.0]如果出现每日提示,如图所示,即点击关闭按扭。33步骤2：在引导出的C++集中开发环境中,点击菜单：[文件]→[新建]34在随后出现的”新建”对话框中,点击菜单：[文件]→[C++SourseFile]输入文件名:如:1_1.c指定存放此文件的位置:例如:D:\VC++35步骤3：在编辑框内输入C源程序。36步骤4：在VisualC++环境下点击工具图标：进行编译(相当:Ctrl+F7),产生.obj文件.出现对话框(英文):回答:是这条编译命令需要一个活动的工程工作区.你要产生一个默认的工作区?37如果程序无错,编译通过.产生一个相应的1_1.obj文件.38如果程序有错,编译没有通过.提示错误信息.39步骤5：点击连接图标:现设程序无错,编译通过.进行连接(相当:F7),产生.exe文件.40如果程序无错,连接通过.产生一个相应的1_1.exe文件.41步骤6：点击执行图标:进行执行此1_1.exe文件.42思考：1．在例1-1.c中，如果没有main()，编译程序后出现的错误提示是什么？在C程序设计中要注意什么问题？2．在例1-1.c中，如把main写成了Main，编译程序后出现的错误提示是什么？在C程序设计中要注意什么问题？3．在例1-1.c中，如printf(“********\n”);后少了“;”号，编译程序后出现的错误提示是什么？在C程序设计中要注意什么问题？434．在例1-1.c中,如没有写上预处理命令#includestdio.h，编译程序后出现的错误提示是什么？想想这是为什么？5．在例1-1.c中，任何一行的输出语句中少了符号\n，程序运行后的结果有什么变化？问在C语言中符号\n的作用是什么？6．在例1-1.c中，如printf(“***********\n”);后少了双引号，编译程序后出现的错误提示是什么？441.3.2分支结构在程序执行过程中，程序的流程可由多路分支组成，根据不同的条件去执行不同的语句块。这是一个两分支结构。首先判断条件是否为“真”，如为真,执行语句块1，否则执行语句块2。语句块2语句块1假真条件45假如判断从键盘输入的两个数的大小:如果:xy，提示：x大于y.如果:xy，提示：x小于y，分支结构形式xy?输出x小于y真假输出x大于y下一步此时将会用到如下所示的流程图:输出：46例1.3从键盘输入两个数，判断两个数的大小。分析：这是一个分支程序设计，具体的过程描述为：•程序开始•定义两个变量:x,y•输入二个数给x,y•如果x大于y•输出:x大于y•否则•输出:x小于y•程序结束47开始给x,y输入相应的值定义两个变量:x,y结束xy？输出:x小于y