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程序设计的基本概念 我们为什么要写程序 Computers are machines. 我们必须告诉计算机我们需要它们做什么 程序设计的几个基本概念 什么是程序 什么是程序设计 什么是数据结构 什么是算法 什么是程序设计语言 什么是程序 程序:就是一系列遵循一定规则和思想并能正确完成指定工作的代码(也称为指令序列)。 对程序的描述，经常有如下等式： 程序=数据结构+算法 数据结构相当于原料 算法就是操作步骤 什么是程序设计 程序设计=数据结构+算法+程序设计方法学+ 语言工具环境 最通俗的说法是：用计算机语言编写程序 数据是程序操作的对象，算法是操作步骤 比喻：数据结构相当于原料，算法就是操作步骤。 什么是数据结构 数据结构:是一门研究非数值计算的程序设计问题中计算机操作对象以及它们之间的关系的操作等等的学科。 数据结构：指数据对象及其相互关系和构造方法。 数据结构：是相互之间存在一种或多种关系的数据元素的概念。 什么是算法 所谓程序：就是用计算机语言描述的算法。 算法(algorithm) :进行某一工作的方法和步骤。源于算术：算术方法是一个由已知推求未知的运算过程。 例如：菜谱是做菜肴的算法 歌谱是一首歌曲的算法 算法的性质：（精确性） 1.解题算法是一种有穷动作 2.此动作序列只有一个初始动作 3.序列中每个动作仅有一个后续动作。 4.序列终止表示问题得到解答或问题没有解答 算法的重要性 算法是程序的灵魂 程序设计的核心就是算法设计。 算法设计的实质就是克服客观的复杂性, 建立问题的求解模型。 算法的两大要素 一：操作：即构成一个算法的操作取自哪个 操作集，它与使用的工具系统有 关。 高级语言中的操作主要包括：算术运算，逻辑运算，关系运算，函数运算，位运算，I/O操作等。 二：控制结构：即如何控制组成算法的各操作的执行顺序。 基本的三种程序结构 顺序：该结构中各个操作是按照书写的顺序 执行的。 选择：根据指定的条件进行判断，根据判断 的结果在若干分支路径中选取其中一 条来执行。 循环：根据给定条件是否满足决定是否继续 执行循环体中的操作。 三种基本算法结构 顺序结构 选择结构（分支结构） 循环结构（重复结构） 当型循环（While型循环） 直到型循环（Until型循环） 顺序结构 选择结构 循环结构 两种循环结构的比较 三种基本算法结构的共同特点 只有一个入口 只有一个出口 结构内每一部分都有机会被执行到 结构内不存在“死循环” 描述算法的两种常用方法 流程图 N/S图 一、流程图 流程图：描述算法的一种方法。是用一些图框表示各种类型的操作，用线表示这些操作的执行顺序。 流程图符号 国家标准GB1526-89（国际标准化组织一致） 例子1 任务：磁带A中录有音乐，磁带B中录有外语。请将两盘磁带中的内容交换。 例子1算法分析 例子1流程图描述 例1程序示例 #include stdio.h int main（） { int a = 135, b = 246, temp; /* 用135表示音乐，246表示外语 */ temp = a; a = b; b = temp; printf(“a=%5d,b=%4d”,a,b); return (0); } 例2：三数中取大 从键盘输入三个数，输出其中最大的一个数 问题分析: 设三个数为a,b,c，则在三个数中取一个大的数，基本思想可以描述为： if （a最大）输出a； 否则if (b最大)输出b； 否则输出c； 例2流程图 例2程序 /* 程序名:ex106.c */ #include stdio.h int main() { int a,b,c;