辽师大版信息技术九年《顺序结构程序设计》ppt课件(共6

第3讲第3章顺序结构程序设计3.1程序设计概述3.2C语言语句3.3格式化输出函数printf()3.4格式化输入函数scanf()3.5单个字符的输入/输出函数3.6顺序程序设计举例3.1程序设计概述3.1.1算法的概念简单地说，程序的功能就是进行数据加工。程序通常包括两方面的内容：对数据的描述和对加工的描述对数据的描述称为“数据结构”，对加工的描述称为“算法”广义地说，为解决某一个问题而采取的方法和步骤，就称为“算法”。在计算机科学中，算法是指描述用计算机解决给定问题的过程。例如，计算1+2+3+…+1000的算法可表示为例如，计算1+2+3+…+1000的算法可表示为步骤1：0s；步骤2：1i；步骤3：s+is；步骤4：i+1i；步骤5：如果i≤1000，转到步骤3，否则结束。在上面的算法中，符号s、i表示变量，符号“”表示给变量赋值。步骤1和步骤2表示给变量s和i赋初始值为0和1；步骤3将变量i的当前值累加到变量s中；步骤4使变量i在原值的基础上增加1；步骤5判断i的值如果小于等于1000，重复做步骤3和步骤4，构成一个循环，而当i的值不小于等于1000时，循环结束，这时，变量s的值就是要求的计算结果。3.1.2算法的特征通常，一个算法必须具备以下五个基本特征：(1)有穷性。一个算法必须在它所涉及的每一种情形下，都能在执行有限次的操作之后结束。(2)确定性。算法的每一步，其顺序和内容都必须严格定义，而不能有任何的歧义。(3)有零个或多个输入。输入是算法实施前需要从外界取得的信息，有些算法需要有多个输入，而有些算法不需要输入，即零个输入。(4)有一个或多个输出。输出就是算法实施后得到的结果，显然，没有输出的算法是没有意义的。(5)可行性。算法的每一步都必须是可行的，也就是说，是能够由计算机执行的。3.1.3算法的描述1．用自然语言描述自然语言就是人们日常使用的语言，前面的算法就是用自然语言表示的。用自然语言表示算法，通俗易懂。但是，自然语言表示的含义往往不太严格，要根据上下文才能判断它的正确含义。另外，用自然语言描述分支和循环不很方便。因此，除对简单的问题使用以外，一般不用自然语言描述算法。计算机该用何种形式来描述问题更为简洁、明了？2．用流程图描述传统的流程图由图3-1所示的几种基本元素组成。用流程图描述算法，形象直观，简单方便。例如，前面的算法用流程图可表示为如图3-2所示。图3-1流程图基本元素起止框输入/输出框处理框判断框流程线图3-2计算1+2+3+…+1000的算法流程图开始0＝＞s1＝＞is＋i＝＞si＋1＝＞ii＜＝1000输出s结束成立不成立3．用N-S流程图描述算法传统的流程图用流程线和流程元素表示各个处理的执行顺序，但对流程线的使用没有严格的规定，因此，使用者可以不受限制地使流程转来转去，这样的流程图使人难以理解算法的逻辑。为了解决这个问题，规定了算法的三种基本结构：顺序结构分支结构循环结构用这些基本结构按一定的规律组成一个算法，这样的算法称为结构化算法。按照结构化算法编写的程序称为结构化程序。为了设计结构化算法，1973年，美国学者I.Nassi和B.Shneiderman提出一种新的流程图，称为N-S流程图。N-S流程图的基本符号如图3-3所示。图3-3N-S流程图基本符号操作A操作B顺序结构操作A操作B成立不成立条件p分支结构操作A当条件p成立操作A直到条件p成立当型循环直到型循环循环结构图3-4计算1+2+3+…+1000算法的N-S图0＝＞s1＝＞is＋i＝＞si＋1＝＞i直到i＞1000输出s3.1.4结构化程序设计方法结构化程序设计强调程序设计风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构。结构化程序设计的基本思路是:把一个复杂问题的解决过程分阶段进行每一个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内是在分析问题时采用“自顶向下，逐步细化”的方法“自顶向下，逐步细化”是对问题的解决过程逐步具体化的一种思想方法。例如，要在一组数中找出其中的最大数，首先，可以把问题的解决过程描述为(1)输入一组数。(2)找出其中的最大数。(3)输出最大数。以上三条中，第(1)、(3)两步比较简单，对第(2)步可以进一步细化：(1)任取一数，假设它就是最大数。(2)将该数与其余各数逐一比较。(3)若发现有任何数大于假设的最大数，则取而代之。再对以上过程进一步具体化，得到如下算法：(1)输入一组数。(2)找出其中的最大数。①令max＝第一个数。②将第二个数到最后一个数依次取出。③比较x与max的大小，如果xmax，则令max＝x。(3)输出max。“模块化设计”就是将比较复杂的任务，分解成若干个子任务每个子任务又分解成若干个小子任务每个小子任务只完成一项简单的功能在程序设计时，用一个个小模块来实现这些功能，每个小模块对应一个相对独立的子程序。对程序设计人员来说，编写程序也就变得不再困难。“结构化编码”指的是使用支持结构化方法的高级语言编写程序。C语言就是一种支持结构化程序设计的高级语言，它直接提供了三种基本结构的语句；提供了定义“函数”的功能，函数相当于独立的子程序。另外，还提供了丰富的数据类型。这些都为结构化设计提供了有力的工具。3.2C语言语句C语言程序是由函数构成的，而函数又是由函数说明和函数体两部分组成，其中，函数体是函数的核心。与其他高级语言一样，C语言也是利用函数体中的可执行语句，向计算机系统发出操作命令。按照语句功能或构成的不同，可将C语言语句分为如下五类:控制语句\函数调用语句\表达式语句\空语句\复合语句1．控制语句控制语句完成一定的控制功能。C语言只有9条控制语句，又可细分为三种：(1)选择结构控制语句：if()…else…，switch()…(2)循环结构控制语句：do…while()，for()…，while()…，break，continue(3)其他控制语句：goto，return2．函数调用语句函数调用语句由一次函数调用加一个分号(语句结束标志)构成。例如：printf(ThisisaCProgram.)；3．表达式语句表达式语句由表达式后加一个分号构成。表达式能构成语句是C语言的一大特色。最典型的表达式语句是在赋值表达式后加一个分号构成的赋值语句。例如，“num=5”是一个赋值表达式，而“num=5；”却是一个赋值语句。4．空语句空语句仅由一个分号构成。显然，空语句什么操作也不执行。5．复合语句复合语句由大括号括起来的一组(也可以是一条)语句构成。例如：说明：(1)在语法上，复合语句和简单语句相同，即简单语句可以出现的地方，都可以使用复合语句。(2)复合语句可以嵌套，即复合语句中也可包含一个或多个复合语句。main(){{inta=1,b;b=a*a-1;复合语句printf(%d,b);}/*注意：右括号后不需要分号*/｝3.3格式化输出函数printf()程序运行中，有时候需要从外部设备(例如键盘)上得到一些原始数据，程序计算结束后，通常要把计算结果发送到外部设备(例如显示器)上，以便人们对结果进行分析。我们把程序从外部设备上获得数据的操作称为“输入”，而把程序发送数据到外部设备的操作称为“输出”。不像其他的高级语言，C语言没有专门的输入/输出语句，输入/输出的操作是通过调用C语言的库函数来实现的。printf()函数就是最常用的输出函数，它的作用是向计算机系统默认的输出设备(一般指显示器)输出一个或多个任意指定类型的数据。3.3.1printf()函数的一般格式调用printf()函数的一般格式为printf(格式字符串,输出表项);例如：printf(radius=%f\nlength=%7.2f,area=%7.2f\n,r,l,a);格式字符串也称格式控制字符串或格式转换字符串，其中可以包含下列三种字符：(1)格式指示符：这些字符用来控制数据的输出格式例如“%f”、“%7.2f”等(2)转义字符：这些字符通常用来控制光标的位置。(3)普通字符：除格式指示符和转义字符之外的其他字符，这些字符输出时原样输出例如上面例子中的“radius=”等printf(radius=%f\nlength=%7.2f,area=%7.2f\n,r,l,a);输出表项由若干个输出项构成，输出项之间用逗号来分隔，每个输出项既可以是常量、变量，也可以是表达式。有时候，调用printf()函数时，也可以没有输出项。在这种情况下，一般用来输出一些提示信息，例如：printf(Hello,world!\n);3.3.2格式指示符格式指示符的一般形式为%[修饰符]格式字符1．格式字符printf函数中常用的格式字符如表3-1所示。表3-1常用的格式字符格式字符说明举例输出结果d带符号十进制整数格式printf(%d,10);10printf(%d,'A');65u无符号十进制整数格式printf(%u,10);10printf(%u,'A');65x或X无符号十六进制整数格式printf(%x,10);aprintf(%x,'A');41printf(%X,10);Ao无符号八进制整数格式printf(%o,10);12printf(%o,'A');101c字符格式printf(%c,10);换行printf(%c,'A');Af小数格式printf(%f,1.2345);1.234500e或E指数格式printf(%e,1.2345);1.23450e+00printf(%E,1.2345);1.23450E+00g或G小数形式或指数形式，使输出宽度最小，不输出无意义的0printf(%g,1.2345);1.2345printf(%g,0.000001);1e-06printf(%G,0.000001);1E-06%输出%printf(%%);%s输出字符串printf(%s,abcde);abcde2．长度修饰符长度修饰符“l”加在%号和格式字符之间。输出长整型数据的时候，一定要加长度修饰符，否则，得不到正确的显示结果。例如：longx=7654321;printf(x=%ld\n,x);输出结果为：x=7654321。3．宽度修饰和精度修饰可以在%号和格式字符之间加入形如“m.n”(m、n均为整数)的修饰。其中，m为宽度修饰，n为精度修饰。宽度修饰用来指定数据的输出宽度精度修饰对不同的格式字符，n作用不同：对于格式字符f，用来指定输出小数位的位数；对于格式字符e，用来指定输出有效数字的位数；对于格式字符d，用来指定必须输出的数字的个数。相关的例子如表3-2所示。表3-2宽度修饰和精度修饰示例输出语句输出结果(□表示空格)printf(%5d,42);□□□42printf(%5.3d,42);□□042printf(%.3d,42);042printf(%7.2f,1.23456);□□□1.23printf(%.2f,1.23456);1.23printf(%10.2e,1.23456);□□□1.2e+00printf(%.2e,1.23456);1.2e+004．左对齐修饰在指定了宽度修饰时，如果指定宽度小于数据需要的实际宽度，则数据左边补空格，补够指定的宽度，这种对齐方式称为“右对齐”。当然，也可以在数据的右边补空格来补够指定的宽度，这种对齐方式称为“左对齐”。指定左对齐的时候，使用左对齐修饰符“-”，例如语句：printf(%-7.2f\n,1.23456);输出结果为1.23□□□(右边补三个空格)3.3.3使用说明(1)printf()函数可以输出常量、变量和表达式的值。但格式控制字符串中的格式指示符必须按从左到右的顺序，与输出项表中的每