Visual Basic程序設(shè)計(jì) 算法

VisualBasic程序設(shè)計(jì)

第八講

補(bǔ)充內(nèi)容：算法

2011-7-101

2011-7-10>12

一、算法的概念

要利用計(jì)算機(jī)處理問題，需要編寫出使計(jì)

算機(jī)按人們意愿工作的程序。而程序?qū)嵸|(zhì)上就

是一組計(jì)算機(jī)指令。每一條指令使計(jì)算機(jī)執(zhí)行

特定的操作。因此，每個(gè)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)以及

希望利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行某項(xiàng)工作的人都應(yīng)學(xué)習(xí)如

何進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。

為了有效地進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)至少具有

兩方面的知識(shí)。即：

1、掌握一門高級(jí)語言的語法規(guī)則；

2、掌握解題的方法和步驟一算法。

有了正確有效的算法，可以利用任何一種

計(jì)算機(jī)高級(jí)語言編寫程序。

1、什么是算法

?為解決一個(gè)問題而采用的方法和步驟稱為算法。

做任何事情都有一定方法和步驟，例如，打

太極拳有描述太極拳動(dòng)作的圖解，它是“太極拳

的算法”。解決某一問題的計(jì)算機(jī)算法，應(yīng)該是

一系列的操作步驟。

A對(duì)同一個(gè)問題，可以有不同的算法，但算法有優(yōu)

劣之分，有的算法步驟少，有的算法步驟多。我

們希望得到方法正確，步驟少的算法。

A算法語言只是一種工具，為實(shí)際問題設(shè)計(jì)算法才

是程序設(shè)計(jì)的核心。

A因此，為了有效地進(jìn)行解題，不僅需要保證算法

正確，還要考慮算法的質(zhì)量，選擇合適的算法。

2011-7-104

2、算法的特點(diǎn)

A有窮性。一個(gè)算法應(yīng)包含有限的操作步驟，不能

出現(xiàn)死循環(huán)。

?確定性。算法中的每一個(gè)操作步驟都應(yīng)當(dāng)是確定

的，而不應(yīng)當(dāng)是含糊不清的。

A可以沒有輸入，也可以有多個(gè)輸入。執(zhí)行算法有

時(shí)需要從外界得到信息，這時(shí)必須有輸入語句。

A有一個(gè)或多個(gè)輸出。算法的目的是為了求解，

“解”一定要通過輸出，才能看到結(jié)果。

A有效性。算法中的每一個(gè)步驟都應(yīng)當(dāng)能有效的執(zhí)

行。并得到確定的結(jié)果。

2011-7-105

口算法常用的幾種表示方法

A用傳統(tǒng)流程表示算法

A用N?S結(jié)構(gòu)化流程表示算法

A用偽代碼表示算法

2011-7-106

二、算法常用的幾種表示方法

1、用傳統(tǒng)流程圖表示算法

?傳統(tǒng)流程圖常用的符號(hào)

-起止框[]

-輸入輸出框//

-判斷框

-處理框

-流程線

-連接點(diǎn)

-注釋框

2011-7-107

1、用傳統(tǒng)流程圖表示算法

一傳統(tǒng)流程圖表示算法的三種結(jié)構(gòu)

?順序結(jié)構(gòu)

?分支結(jié)構(gòu)

2011-7-10

8

1、用傳統(tǒng)流程圖表示算法

—傳統(tǒng)流程圖表示算法的幾種結(jié)構(gòu)

■循環(huán)結(jié)構(gòu)

-當(dāng)型循環(huán)

-直到型循環(huán)

Y

終端語句的下一語句佟端語句的下一語句

當(dāng)型循環(huán)||直到型循環(huán)

2011-7.

1、用傳統(tǒng)流程圖表示算法

例1用流程圖表示求5!的算法

解：該問題是求從1到5的連乘積，用變量

T來存放被乘數(shù)；用變量I來存放乘數(shù)其值

從1到5,使用公式:T=T*I,用循環(huán)結(jié)構(gòu)來設(shè)

計(jì)算法。變量T既存放被乘數(shù)又存放乘積。

變量T初值設(shè)為1,變量I初值為2每循

環(huán)一次，就把它乘到T上，然后變量I再增

加1,直到變量I的值大于5,循環(huán)就結(jié)束。

此時(shí)變量T的值就是所求的值。

流程圖如圖4“（見下頁）

2011-7-1010

圖4-1

用變量T存

放乘積，用

變量I代表

第二個(gè)乘

數(shù)J從2變

到5。

1、用傳統(tǒng)流程圖表示算法

例2用流程圖表示判斷2000年~2500年是

否閏年的算法。

解：閏年的條件是:

?能被4整除，但不能被100整除的年份都是

閏年；

?能被100整除，又能被400整除的年份是閏

年。

2011-7-1012

?由于要判斷2000?2500年哪年是否閏年，

所以該問題須用循環(huán)結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)。

?用變量Y表示年份，變量Y的初值賦為

2000,然后判斷是否滿足閏年給出的條件。

滿足條件的，打印是閏年，不滿足條件的,

打印非閏年。

?判斷完后，變量Y加1,再繼續(xù)判斷，直

到變量Y的值大于2500。流程圖見圖4-2

（轉(zhuǎn)下頁）

2011-7-1013

1、用傳統(tǒng)流程圖表示算法

例3用傳統(tǒng)流程圖表示判斷N是否為素?cái)?shù)的算法。

解:所謂素?cái)?shù)，是指除1和它本身之外，不能被其它

任何整數(shù)整除的數(shù)。例如：13是一個(gè)素?cái)?shù)。

判斷某個(gè)數(shù)N（N大于等于3）是否為素?cái)?shù)的方

法是渭N作為被除數(shù)，用2至U（N?1）各個(gè)整數(shù)輪流

作除數(shù)，如果都不能被整除，則N為素?cái)?shù)。

實(shí)際上，N不必被2到（N?1）的整數(shù)除，只需

被2到N/2間整數(shù)除即可，甚至只需被2到K之間

的整數(shù)除即可。流程圖見圖4?3

2011-7-1015

圖4-3

判斷N是否為素

數(shù)。可用變量I

去除N,I從2變

到而，用變量

R來存放余數(shù)！

/打印N

“不是素?cái)?shù)

1,

16

1、用傳統(tǒng)流程表示算法

-一傳統(tǒng)流程的弊端

?可讀性差。由于算法中允許使用流程線

讓程序轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去，從而使流程圖變得毫

無規(guī)律，讀起來要化很大的精力。也使

人難以理解算法的邏輯。

?算法的可靠性和可維護(hù)性差。流程線的

使用使算法變成一團(tuán)亂麻，毫無規(guī)律，

使其可靠性和可維護(hù)性差，因而因此流

程圖中必須限制箭頭的使用。

2011-7-1017

出口出口

2011-7-1018

?循環(huán)結(jié)構(gòu)

入口

出口

2011-7-10

1、用傳統(tǒng)流程圖表示算法

一三種基本結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

?只有一個(gè)入口。

?只有一個(gè)出口。

?結(jié)構(gòu)中每一部分都有機(jī)會(huì)被執(zhí)行。

?結(jié)構(gòu)中不存在“死循環(huán)”。

2011-7-1020

2、用N?S結(jié)構(gòu)流程圖表示算法

?流程符號(hào)：

□順序結(jié)構(gòu)

?：?先執(zhí)行A框，

再執(zhí)行B框。

口選擇結(jié)構(gòu)

?:?當(dāng)條件P成立時(shí)執(zhí)行A操作。

?:?當(dāng)條件P不成立時(shí)執(zhí)行B操作。

2011-7-1021

2、用N-S結(jié)構(gòu)流程圖表示算法

□.循環(huán)結(jié)構(gòu)

?:?當(dāng)型循環(huán)：當(dāng)P1

?當(dāng)P1條件成立時(shí)，

反復(fù)執(zhí)行A操作A

?當(dāng)P1條件不成立時(shí),

不再執(zhí)行A操作

?:?直到型循環(huán)：

?反復(fù)執(zhí)行A操作，

A

?直到P2條件成

立時(shí)。退出循環(huán)。

直到P2

2011-7-1022

2、用N?S結(jié)構(gòu)流程圖表示算法

■舉例

圖4-4

例1、將50名學(xué)生中成

績(jī)高于80分的學(xué)生的i=>i

學(xué)號(hào)和成績(jī)打印出來。輸入電Gi

解：N-S結(jié)構(gòu)化_______i+I琦i

i>50

流程圖如圖4-4：

其中：

全量i用來統(tǒng)計(jì)學(xué)生

人數(shù)。

變量Ni,Gi用來表示

學(xué)生的學(xué)號(hào)和分?jǐn)?shù)。

i>50

2011-7-10

2、用N-S結(jié)構(gòu)流程圖表示算法

-舉例

1111

例2用N-S圖表示求[———I—-—H-

的算法。23……99100

解：本例是求多項(xiàng)式的利，用變量sum存放累加

和，由于每項(xiàng)中的符號(hào)不一樣，須用一個(gè)變量

sign來薦放符號(hào)；用變量term來吞放某一項(xiàng)。

用變量deno來存放某一項(xiàng)的分母。算法開始，

將變量sum和sign賦值為1,然后分別求sign

和deno得到某一項(xiàng)的值，接著加到和土,毒

求另一項(xiàng)的值，再加到和上,直到deno大于100.

流程圖如圖4-5所示：

2011-7-1024

1=>sum

2二》dexto

圖4-5

1=>sign

用變量sum

存放和，用(-1)*sign=>sign

變量deno存

sign*(1/derto)二)term

放分母，用

Sign存放符

號(hào)用term存sum+term=>sum

放每一項(xiàng)。

deno+l=>deno

deno>100

sum

2011-7-10ZJ

2、用N?S結(jié)構(gòu)流程圖表示算法

--舉例

例3用N?S結(jié)構(gòu)化流程圖表示判斷2000

年~2500年是否閏年的算法。

（見下頁圖4-6）

2011-7-1026

2011-7-10

例4用N?S結(jié)構(gòu)化流程圖表示判斷N是

否為素?cái)?shù)的算法。（見下頁圖4-7）

為了使程序能符合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，

這里設(shè)計(jì)了一個(gè)開關(guān)W,使初值為0,若N

能被某一個(gè)整數(shù)整除，則使W值為1,否則

W值不變。最后根據(jù)W的值來確定N是否

為素?cái)?shù)，若W值為0,則N為素?cái)?shù)，否則N

為非素?cái)?shù)。

2011-7-1028

圖4-7

這里設(shè)計(jì)

了一個(gè)開關(guān)w,

使初值為0,

若N能被某一

個(gè)整數(shù)整除，

則使W值為1,

否則W值不變。

2011-7-10

3、用偽代碼表示算法

■一什么是偽代碼

偽代碼是用介于自然語言和計(jì)算機(jī)

語言之間的文字和符號(hào)來描述算法。它

如同一篇文章一樣，自下而上地寫下來。

每一行（或幾行）表示一個(gè)基本操作。

它不用圖形符號(hào)，因此書寫方便、格式

緊湊，易學(xué)好懂，便于修改，也便于向

計(jì)算機(jī)語言（即程序）過渡。

2011-7-1030

3、用偽代碼表示算法

偽代碼表示算法的幾種結(jié)構(gòu)

?分支選擇結(jié)構(gòu)

IF（條件）THEN

語句組1

ELSE

語句組2

ENDIF

?循環(huán)結(jié)構(gòu)

DOWHILE（條件）

循環(huán)體

2?！昂驨DDO31

3、用偽代碼表示算法

-一舉例

例1.用偽代碼設(shè)計(jì)算法判斷N是否為素?cái)?shù)。

解:判斷某個(gè)數(shù)N是否為素?cái)?shù)的方法是潸N作為被

除數(shù)，用2到仄各個(gè)整數(shù)輪流作除數(shù)，如果

都不能被整除，則N為素?cái)?shù)。

為了使程序能符合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，這里設(shè)計(jì)

了一個(gè)開關(guān)W,使初值為0,若N能被某一個(gè)整

數(shù)整除，則使W值為1,否則W值不變。最后

根據(jù)W的值來確定N是否為素?cái)?shù)，若W值為0,

則N為素?cái)?shù)，否則N為非素?cái)?shù)。

2011-7-10

Y<A>1設(shè)

3、用偽代碼表示算法

-一舉例

解:用偽代碼設(shè)計(jì)算法如下：

BEGIN（算法開始）

inputN

0=>W

2=>l

DOWHILEI<4NANDW=0

N/l余數(shù)=>R

IFR=0THEN1=>W

ELSEl+1=>l（轉(zhuǎn)下頁）

2011-7-1033

ENDIF

ENDDO

IFW=0THENp?rintN,“是素

數(shù)”

ELSEprintN，“不是素?cái)?shù)”

ENDIF

END（算法結(jié)束）衿

2011-7-1034

3用偽代碼表示算法

一一舉例

例2用偽代碼設(shè)計(jì)算法用下面公式求sinx的值。

X4?-1X4/7+1

sinx=x--------1--------——+...-----------------1--------------

3!5!7!(4〃一1)!(4〃+1)!

解:

該多項(xiàng)式可以寫成下列形式:

3572n-1

?XXX1X

sinx=x--------1--------------\~...+(—1).

3!5!7!(2〃—1)!

2011-7-1035

該問題是求多項(xiàng)式的和。

?用變量SUM來存放和，初值賦為X。

?用變量S來存放符號(hào)，初值賦為1。

?用變量D來存放每一項(xiàng)的分母，初值賦為L(zhǎng)

?用變量T來存放每一項(xiàng)的分子，初值賦為1。

?用變量TERM來存放每一項(xiàng)。

?用變量K控制內(nèi)循環(huán)次數(shù)，初值賦為1。

?用變量i控制外循環(huán)次數(shù)，初值賦為2。

算法使用了雙重循環(huán)，外層循環(huán)用來求

出每一項(xiàng)，并把它加到和上。內(nèi)循環(huán)是分別

求出每一項(xiàng)的分子和分母。

2011-7-1036

求第I項(xiàng)的程序段為：i從2變化到N

內(nèi)循環(huán)是分別求出第i項(xiàng)的分子和分母。

WHILEK<2*i-1DO

D=D*K一D用來存放分母(2*i?1)!

T=T*X一T用來存放分子(X)⑵⑴

K=K+1

ENDDO

用下列算法求第i項(xiàng)的值：

S=(-1)*S

TERM=S*T/D

把求出第i項(xiàng)加到和中

SUM=SUM+TERM

完整的算法如下頁所示：

2011-7-1037

解:用偽代碼設(shè)計(jì)算法如下:

法一.BEGIN（算法開始）

輸入N,X

X=>SUM

1=>S

2=>i

WHILEi<NDO

D=1

T=1

K=1

WHILEK<2*i-1DO

D=D*K

T=T*X

K=K+1

ENDDO

2011-7-1038

S=(-1)*S

TERM=S*T/D

SUM=SUM+TERM

1=1+1

ENDDO

PRINTSUM

END(算法結(jié)束)

2011-7-10

法二：

BEGIN(算法開始)/-----------------------\

輸入X,N當(dāng)當(dāng)2時(shí),D=2*3

X=>SUM當(dāng)1=4時(shí)，D=4*5

X=>TERM當(dāng)1=6時(shí)，0=6*7

T=X**2當(dāng)1=8時(shí)，D=8*9

i=2

D=1

DOWHILEi<=2*N-1

D=i*(i+1)

TERM=TREM*T/D

TERM=TERM*(-1)

SUM=SUM+TERM

i=i+2

ENDDO

PRINTSUM

END(算法結(jié)束)

2011-7-10