第2章 程序的灵魂—算法—ff.ppt

1、第二章 程序的灵魂 算法,算法的概念,简单算法举例,算法的特征,怎样表示一个算法,结构化程序设计方法,本章要点： 了解算法的基本概念与特征 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 算法的概念 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,例2.11. 求 12 3 4 5 ( 即 5! )算法一: 步骤1: 12 得 2 ;步骤2: 23 得 6;步骤3: 64 得 2

2、4 ; 步骤4: 245 得 120 ;,2.2 简单算法举例,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。,2.2 简单算法举例,例2.1 求 12 3 4 5 ( 即 5! ),例2.2 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 )各个整数轮流作为除数，如都不能被整除，则 n 为素数。,2.2 简单算法举例,算法

3、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 iS6: 如果 i n 1 , 返回 S3 ; 否则输出 “是素数 ”结束。,2.2 简单算法举例,2.3 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 ”。3. 有零个或多个输入4. 有一个或

4、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。,自然语言 传统流程图 结构化流程图 伪代码 PDA图。,2.4 怎样表示一个算法,1. 传统流程图特点: 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,2.4 怎样表示一个算法,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 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,