C语言程序设计精编教程第3章 顺序结构程序设计

3.1 程序设计基础知识（6/9）


（4）N-S流程图 传统流程图的弊端：用流程线指明各框的执行顺序，对流程线的 使用没有严格限制。使用者可以不受限制地使流程随意地转向， 让流程图变得毫无规律，阅读者要花很大精力去追踪流程，使人 难以理解算法的逻辑。1973年美国学者I.Nassi和 B.Shneiderman提出了一种新的流程图形式。在这种流程图中， 完全去掉了带箭头的流程线。全部算法写在一个矩形框内，在该 框内还可以包含其他的从属于它的框，或者说，由一些基本的框 组成一个大的框。这种流程图又称为N-S结构化流程图，如图34所示。 用三种N-S流程图中的基本框，可以组成复杂的N-S流程图。图 中的A框或B框，可以是一个简单的操作，也可以是三种基本结 构之一。
3.1 程序设计基础知识（2/9）
计算机算法分为两大类：数值运算算法和非数值运算算法。 （1）数值运算算法：求数值解。通过运算得出一个具体值，如求方程 的根等。数值运算一般有现成的模型，算法较成熟。 （2）非数值运算算法：用于事务管理，如图书检索、人事管理等。 2．算法举例 【例3-1】求5!=1×2×3×4×5的算法 步骤1：先求1×2，得到结果2 步骤2：将步骤1得到的2再乘以3，得到结果6 步骤3：将步骤2得到的6再乘以4，得24 步骤4：将步骤3得到的24再乘以5，得120 可以设两个变量：一个变量代表被乘数，一个变量代表乘数。直接将每 一步骤的乘积放在被乘数变量中。设t为被乘数，i为乘数。用循环来实现， 算 法可改写成： S1：使t=1，使i=2 S2：使t×i，乘积仍放在变量t中，可表示为：t×i→t S3：使i的值加1，即i+1→i S4：如果i不大于5，返回重新执行步骤S2～S4；否则，算法结束。最 后得到的t值就是5!的值。
3.1 程序设计基础知识（4/9）



4．算法的表示 为了表示一个算法，可以用不同的方法，常用的有自然语言、传 统流程图、结构化流程图、伪代码、PAD图等。 （1）自然语言 自然语言就是人们日常使用的语言，可以是汉语或英语或其他语 言。用自然语言表示通俗易懂，但文字冗长，容易出现“歧义 性”。自然语言表示的含义往往不太严格，要根据上下文才能判 断其正确含义，描述包含分支和循环的算法时也不是很方ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。因 此，除了那些很简单的问题外，一般不用自然语言描述算法。 （2）传统流程图 流程图是表示算法的较好工具，传统流程图是用一些图框表示各 种操作。用图形表示算法，直观形象，易于理解。美国国家标准 化协会（ANSI）规定了一些常用的流程图符号，如图3-1所示。
3.1 程序设计基础知识（1/9）
1．算法 一个程序应包括两个方面的内容： （1）对数据的描述。在程序中指定数据的类型和数据 的组织形式，即数据结构。 （2）对操作的描述。即操作步骤，也就是算法。 数据是操作的对象，操作的目的是对数据进行加工处理， 以得到期望的结果。作为程序员在程序设计时主要考虑：程 序中的数据和操作步骤。因此著名科学家沃思（Niklaus Wirth）提出一个公式： 程序 = 数据结构 + 算法 实际上，一个程序除了以上两个主要因素外，还应当采 用结构化程序设计方法进行程序设计，并用某一种计算机语 言来表示。因此，可以这样表示： 程序=算法+数据结构+程序设计方法+语言工具和环 境
3.1 程序设计基础知识（7/9）



用N-S图表示算法的优点：比文字描述直观形象，易于理解；比 传统流程图紧凑易画。尤其是它废除了流程线，整个算法的结构 是由各个基本结构按顺序组成的，N-S流程图中的上下顺序就是 执行时的顺序。用N-S图表示的算法都是结构化的算法，因为它 不可能出现流程无规律地跳转，而只能自上而下地顺序执行。 一个结构化的算法是由一些基本结构顺序组成的。在基本结构之 间不存在向前或向后的跳转，流程的转移只存在于一个基本结构 范围之内；一个非结构化的算法可以用一个等价的结构化算法来 代替，其功能不变。如果一个算法不能分解为若干个基本结构， 则它必然不是一个结构化的算法。 （5）伪代码 伪代码是用介于自然语言和计算机语言之间的文字及符号来描述 算法，它不用图形符号，书写方便，格式紧凑，便于向计算机语 言的算法过渡。

3.1 程序设计基础知识（3/9）



3．算法特点 一个算法应该具有如下特点。 （1）有穷性：一个算法应包含有限的操作步骤，而不能是无限 的。有穷性是指在合理的范围之内，至于合理的限度一般根据实 际情况而定。 （2）确定性：算法中的每一步应当是确定的，不能含糊不清， 不应该出现歧义性。 （3）有零个或多个输入：所谓输入是指在执行算法时需要从外 界获取必要的信息，可以有多个输入，也可以没有。 （4）有一个或多个输出：一个算法得到的结果就是输出，没有 输出的算法是没有意义的。算法的输出不一定就是计算机的打印 输出。 （5）有效性：算法中的每一步骤都应当有效地执行，并得到正 确的结果。
第3章 顺序结构程序设计
教学内容
3.1 程序设计技术知识
3.2 C语句分类
3.3 数据的输入与输出
3.4 顺序结构程序设计举例
教学目标
1．理解算法的概念和特点； 2．理解流程图的作用和算法表示方法； 3．理解结构化程序的三种基本结构及其特点； 4．初步了解结构化程序设计的思想及方法； 5．初步掌握基本的顺序结构程序的设计； 6．掌握printf()、scanf()等函数的使用； 7．了解其他输入/输出函数的使用。
3.1 程序设计基础知识（5/9）


（3）3种基本结构的流程图（如图3-2所示） Bohra和Jacopini于1966年提出了顺序结构、选择结构和循环 结构3种基本结构，用这三种基本结构作为表示一个良好算法的 基本单元。 3种基本结构的共同特点： ① 只有一个入口； ② 只有一个出口； ③ 结构内的每一部分都有机会被执行到； ④ 结构内不存在死循环（即无终止的循环）。 由3种基本结构顺序组成的算法，可以解决任何复杂的问题。由 基本结构所构成的算法属于结构化的算法，它不存在无规律的转 向，只是在本基本结构内才允许存在分支和向前或向后的跳转。