C語言課件-第3章算法和基本程序設計.ppt

主要內(nèi)容：算法的表示方法、C程序的基本結(jié)構(gòu)和輸入輸出。 3.1 算法 算法：是解決問題的一系列操作步驟的集合。 科學家沃思（Nikiklaus Wirth）提出一個公式： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法 = 程序 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對數(shù)據(jù)（操作對象）的描述。 算法： 對操作步驟的描述。 編寫程序的本質(zhì)： 對哪些數(shù)據(jù)進行什么樣的一系列加工就可以達到目標。,第3章 算法和基本程序設計,例：依次讀入30個學生成績,輸出平均成績及最高成績,算法：s1：0=i， 0=sum， 0=max s2：讀入一個學生成績存入score s3：i+1=i s4；sum+score=sum s5：如果score大于max，則score= max s6：如果i小于30，轉(zhuǎn)移至s2 s7：sum/30=average s8：打印average，max,s2,s3,s4,s5,s6這些步驟會被重復執(zhí)行30次， 變量i用于統(tǒng)計已處理的學生人數(shù) 當i值小于30時，流程轉(zhuǎn)至s2讀下一個學生成績 當i值等于30時，所有學生成績處理完畢，按順序到s7計算平均成績，再到s8輸出結(jié)果。,算法舉例,算法是解決問題邏輯思路的表述，同一問題有不同的解題方法和步驟,設計出不同的算法。 正確的算法應該具備以下特性。 有窮性：包含有限的操作步驟,不能無限制地執(zhí)行下去。 確定性：算法中所描述的每個步驟都應該是明確的 有0 n個輸入數(shù)據(jù)： 輸入是指在算法執(zhí)行過程中需要用戶輸入的信息。 有1 n個輸出數(shù)據(jù)： 一般地，算法都有一個或多個輸出數(shù)據(jù)，因為設計算法的目的就是進行數(shù)值運算或進行某種數(shù)據(jù)處理，給用戶輸出處理結(jié)果是必然的要求。 有效性： 在一個算法中，要求每個步驟都能被有效地執(zhí)行,算法的特性,算法的表示,算法可用自然語言將其表述,但自然語言不嚴格,容易出現(xiàn)“二義性”。當算法包含多個分支和循環(huán)時,自然語言表述就更為困難?？刹捎酶?guī)范化的方法表示,常用的有：流程圖、N-S圖、偽代碼、PAD圖等。流程圖是最常用的一種方法。它用圖形符號配合文字表示流程和操作,形象直觀,易于理解。,起止框,I/O框,判斷框,處理框,流程線,連接點,例：求三個整數(shù)的和,main( ) float x,y,z,sum; scanf(“%f%f%fn”, ,例2：求三個數(shù)中最小數(shù),#include main() int a,b,c,min; scanf(“%d%d%d“, ,例：求三個數(shù)中最小數(shù)。,3.2 結(jié)構(gòu)化程序設計方法,結(jié)構(gòu)化程序設計方法的基本思想是：把一個復雜問題的求解過程分步進行，后一步在前一步的基礎上細化，這樣每步所考慮的子問題都相對易于理解和處理,每步都只用三種基本結(jié)構(gòu), 進行復合和嵌套。也可以概括為：自頂向下，逐步求精的方法。,3.3 程序基本結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)化程序設計角度出發(fā), 程序有三種基本結(jié)構(gòu): 只要用這三種基本結(jié)構(gòu), 經(jīng)過有限次復合和嵌套就可以解決程序設計的全部問題。程序結(jié)構(gòu)清晰可讀性好, 易維護。,順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu),1. 順序結(jié)構(gòu),先執(zhí)行A, 再執(zhí)行B.,2. 選擇結(jié)構(gòu),若P為真,則執(zhí) 行A,否則執(zhí)行B。,若P為真,則執(zhí) 行A,否則跳過A。,3. 循環(huán)結(jié)構(gòu),(1) 當型循環(huán) 當P為真,反復執(zhí)行A, P為假時出循環(huán)。,(2) 直到型循環(huán) 先執(zhí)行A, 再判斷,若P為假,反復執(zhí)行A, 直到P為真出循環(huán)。,x5,另外:由選擇結(jié)構(gòu)可以派生出多分支結(jié)構(gòu).,C程序是由語句組成，每個語句以分號結(jié)束。 語句分類： 控制語句: 控制程序執(zhí)行流程 表達式語句 函數(shù)調(diào)用語句：調(diào)用函數(shù) 空語句： 執(zhí)行空操作 復合語句： 執(zhí)行一組語句 用 把一些語句括起來，相當于一個語句 如： x1=-(-b+sqrt(d)/(2*a); x2=-(-b-sqrt(d)/(2*a); ,3.4 順序結(jié)構(gòu)程序設計,輸入：將數(shù)據(jù)送入計算機 輸出：將計算機處理的結(jié)果數(shù)據(jù)送出到輸出設備。 語言中，數(shù)據(jù)輸入輸出是由庫函數(shù)完成。 使用庫函數(shù)時，用預編譯命令將有關(guān)“頭文件”包括到源文件中。 標準輸入輸出庫函數(shù)： “stdio.h”文件 源文件開頭應有以下預編譯命令： #include #include “stdio.h“,3.5 數(shù)據(jù)的輸入輸出,格式: putchar( c ) 參數(shù): c為字符常量、變量或表達式 功能：把字符c輸出到顯示器上 返值：正常，為顯示的代碼值；出錯，為EOF,#include main() int c; char a; c=65; a=B; putchar(c); putchar(n); putchar(a); ,運行結(jié)果：A B,例,1. putchar 函數(shù)（字符輸出函數(shù)）,例 char a=3,b=4; printf(“%c %cn“,a,b); printf(“a=%c , b=%cn“,a,b);,輸出結(jié)果: 3 4 a=3, b=4,輸出結(jié)果: 3 4 a=3, b=4,例 int a=3,b=4; printf(“%d %dn“,a,b); printf(“a=%d , b=%dn“,a,b);,例 float a=3.14, b=2.1828; printf(“%f %fn“,a,b); printf(“a=%f , b=%cf“,a,b);,輸出結(jié)果: 3.140000 2.182800 a=3.140000, b=2.182800,輸出表：要輸出的數(shù)據(jù)(可以沒有，多個時以,分隔) 格式控制串：包含兩種信息 格式說明：%修飾符格式字符,用于指定輸出格式 普通字符或轉(zhuǎn)義序列：原樣輸出 格式字符： d格式符：按十進制格式輸出 f格式符：按實數(shù)格式輸出 c格式符：以字符形式輸出一個字符,2. printf函數(shù)（格式輸出函數(shù)）,格式：printf(“格式控制串“，輸出表) 功能：按指定格式向顯示器輸出數(shù)據(jù) 返值：正常，返回輸出字節(jié)數(shù)；出錯，返回EOF 說明：標準庫函數(shù)，函數(shù)原型在頭文件“stdio.h“中, 字母l，用于長整型數(shù)據(jù)的輸出，可以加在 d、o、x、u四個格式字符的前面。 在格式字符的前面給出一個正整數(shù)m，指定數(shù)據(jù)最小的輸出寬度。若實際位數(shù)多于定義的寬度，則按實際位數(shù)輸出，若實際位數(shù)少于定義的寬度則補以空格。若在格式符前面不指定輸出寬度，則按數(shù)據(jù)的實際位數(shù)輸出。 負號，指定輸出的數(shù)字或字符串在指定寬度內(nèi)向左靠齊。,對于實數(shù)，可以指定輸出的小數(shù)位數(shù)，稱為精度格式符，它以“.”開頭，后跟十進制整數(shù)n，可以用于限制f、e、E、g和G格式字符；也用于字符串，表示截取的字符個數(shù)。實數(shù)若不指定輸出的小數(shù)位數(shù)，則由系統(tǒng)自動指定，不同的系統(tǒng)略有不同。 “%f”格式，整數(shù)部分全部輸出，小數(shù)部分輸出六位數(shù)字。對于“%e”一般是輸出占13列(11列），其中指數(shù)部分5列（4列），數(shù)值按規(guī)范化形式輸出（即小數(shù)點前必須有且只有1位非零數(shù)字），輸出六位（五位）小數(shù)。 例如： float x=234.541; printf(“%f,%12f,%8.2fn%e,%10.2en“,f,f,f,f,f); printf(“%s,%7.3s“,“technology“,“technology“);,234.541000, 234.541000, 234.54 2.345410e+002, 2.34e+002 technology, tec,main() printf(“%ld,%lo,%lu,%lxn“,32l,32l,32l,32l); printf(“%d,%f,%c,%s,%en“,2,3.1,a,“ok“,367.45); printf(“%d,%f,%c,%s,%en“,-2,-3.1,a,“ok“,-367.45); printf(“%2d,%2f,%2c,%2s,%2en“, 2,3.1,a,“ok“,367.45); printf(“%2d,%2f,%2c,%2s,%2en“, -2,-3.1,a,“ok“,-367.45); printf(“%5d,%10f,%10s,%15en“, 2,3.1,“ok“,367.45); printf(“%5d,%10f,%10s,%15en“,-2,-3.1,“ok“,-367.45); printf(“%10.4f,%10.4s,%10.4en“,3.1,“Hello,world“,367.45); printf(“%10.4f,%10.4s,%10.4en“,-3.1,“Hello,world“,-367.45); ,注意： 1。要輸出的數(shù)據(jù)類型決定了所使用的格式字符串，否則，會有不正確的輸出。 2。整型數(shù)據(jù)使用%d%o%x%u格式字符時，可能會有不同的輸出結(jié)果。 3。對于0255之間的整數(shù)，若按%c輸出，則輸出與該整數(shù)對應的ASCII字符。反之，若用 %d輸出字符量，則輸出其對應的ASCII值。 4。使用printf時，若輸出項是表達式，應注意求值順序，對于TC來說，按照自右向左的順序。 例如，int i=5; printf(“%d,%dn”,i+,i); printf(“%dn”,i);,格式:getchar( ) 功能：從鍵盤讀一字符 返值：正常，返回讀取的代碼值；出錯,返回EOF,例,/*ch3_4.c*/ #include main() int c; printf(“Enter a character:“); c=getchar(); printf(“%c-hex%xn“,c,c); ,運行結(jié)果： Enter a character:A A-hex41,3. getchar函數(shù)（字符輸入函數(shù)）,4. getch函數(shù),格式: getch ( ) 功能：從鍵盤讀入一字符， 不用回車結(jié)束，不回顯,例：,#include main( ) char c; c=getch ( ); putchar( c ); ,a a,5. getche函數(shù),格式: getche ( ) 功能：從鍵盤讀入一字符， 不用回車結(jié)束，回顯,例：,#include main( ) char c; c=getche ( ); putchar( c ); ,a aa,6.scanf函數(shù) (格式輸入函數(shù)),地址表：變量的地址，用取地址運算符& 格式字符:d,c,f,例 int a scanf(“%d“, 輸入：10 則 a=10,例 char a; scanf(“%c“, 輸入：m 則 a=m,例 float a; scanf(“%f“, 輸入：3.14 則 a=3.140000,格式: scanf(“格式控制串“，地址表） 功能：按指定格式從鍵盤讀入數(shù)據(jù)，存入地址表指 定的存儲單元中,按回車鍵結(jié)束 返值：正常，返回輸入數(shù)據(jù)個數(shù) 說明：標準庫函數(shù), 在頭文件“stdio.h“中定義,例 scanf(“%d:%d:%d“, 輸入 12:30:45 則12 h, 30 m, 45 s,例 scanf(“%d,%d“,&a,&b) 輸入 3,4 則3a, 4 b,例 scanf(“%d%d%d“, 輸入 12 24 36 ,輸入分隔符的指定 格式串中兩個格式符有間隔字符 格式串兩個格式符無間隔字符，以空格、TAB或回車鍵作為分隔,關(guān)于格式輸入函數(shù)的幾點說明：,1、輸入數(shù)據(jù)時不能規(guī)定精度；,2、參數(shù)中“格式控制”之后應該是變量地址；,3、如果在“格式控制”字符串中除了格式說明以外， 還有其他字符，則在輸入數(shù)據(jù)時應輸入與這些 字符相同的字符；,例：scanf（”%7.2f”,&a）；,例: scanf（”%f”，a）；,例：scanf（”a=%d，b=%d”， &a，&b）；,輸入時應該是：a=3，b=4 ,4、在用“%c”格式輸入字符時，空格字符和轉(zhuǎn)義 字符都作為有效的字符輸入。,例：scanf（”%d%d”，&a，&b）；,輸入時可為：3 4 ,3 4 ,3Tab鍵4 ,例：scanf（”%c%c%c”，&c1，&c2，&c3）；,若輸入時為：a b c ,則結(jié)果為： c1=a，c2= ，c3=b,5、double型數(shù)據(jù)輸入時，必須用%lf或%le格式,#include #include main( ) float a, b, c, s, area; printf(“input a, b, c: “); scanf(“%f, %f, %f“, ,例： 輸入三角形邊長，求面積。 公式：s=(a+b+c)/2; area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)