C程序设计教案032课时——算法特征表示算法结构化程序设计方法.docx

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1、教案序号3周次6授课形式新授授课章节名称算法特征、表示算法、结构化程序设计方法教学目的了解算法特征和表示教学重点算法的表示教学难点算法的表示使用教具机房课外作业课后体会授课主要内容例2.4求规律：第1项的分子分母都是1第2项的分母是2,以后每一项的分母子都是前一项的分母加1笫2项前的运算符为后一项前面的运算符都与前一项前的运算符相反例2.4求 SI：Sign=I S2：sum=1 S3：deno=2 S4：sign=(-1)*sign S5：term=sign*(1deno) S6：sum=sumterm S7：deno=deno+1 S8：若denoW100返回S4；否则算法结束例2.4求

2、S1：sign=1 S2：sum=1 S3：deno=2 S4：sign=(-1)*sign S5：term=sign3*c(1deno) S6：sum=sum+term S7：deno=deno+1 S8：若denoW00返回S4；否则算法结束例2.4求 S1：sign=1 S2：sum=1 S3：deno=2 S4：sign=(-1)*sign S5：term=sign*(1deno) S6：sum=sum+term S7：deno=deno+1 S8：若deno100返回S4；否则算法结束例2.5给出一个大于或等于3的正整数，判断它是不是一个素数。所谓素数(Prime),是指除了I和该数

3、本身之外，不能被其他任何整数整除的数例如，13是素数，因为它不能被2,3,4,，12整除。判断一个数n(nN3)是否素数:将n作为被除数,将2到(n-1)各个整数先后作为除数,如果都不能被整除，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rS4：如果r=0,表示n能被i整除，则输出n“不是素数”，算法结束；否则执行S5S5：i+1=iS6：如果in-1,返回S3；否则输出n“是素数”，然后结束。 2.3算法的特性 一个有效算法应该具有以下特点：(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。(2)确定性。算法中的每一个步骤都应当是确定的，而不应当是含糊

4、的、模棱两可的。 2.3算法的特性 一个有效算法应该具有以下特点：(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取得必要的信息。(4)有一个或多个输出。算法的目的是为了求解，“解”就是输出。没有输出的算法是没有意义的。(5)有效性。算法中的每一个步骤都应当能有效地执行，并得到确定的结果。2.3算法的特性对于一般最终用户来说： 他们并不需要在处理每一个问题时都要自己设计算法和编写程序 可以使用别人己设计好的现成算法和程序 只需根据己知算法的要求给予必要的输入，就能得到输出的结果2.4怎样表示一个算法常用的方法有： 自然语言 传统流程图 结构化流程图 伪代码 2.4怎样表示一个算法2.

5、4.1 用自然语言表示算法2.4.2 用流程图表示算法2.4.3 三种基本结构和改进的流程图2.4.4 用N-S流程图表示算法2.4.5 用伪代码表示算法2.4.6 用计算机语言表示算法2.4.1用自然语言表示算法2.2节介绍的算法是用自然语言表示的用自然语言表示通俗易懂，但文字冗长，容易出现歧义性用自然语言描述包含分支和循环的算法，不很方便除了很简单的问题外，一般不用自然语言2.4.2用流程图表示算法流程图是用一些图框来表示各种操作用图形表示算法，直观形象，易于理解2.4.2用流程图表示算法流程图是用一些图框来表示各种操作用图形表示算法，直观形象，易于理解例2.6将例2.1的算法用流程图表示

6、。求12345如果需要将最后结果输出：例2.6将例2.1的算法用流程图表示。求12345如果需要将最后结果输出：例2.7例2.2的算法用流程图表示。有50个学生，要求将成绩在80分以上的学生的学号和成绩输出。例2.8例2.3判定闰年的算法用流程图表示。判定20002500年中的每一年是否闰年，将结果输出。例2.9将例2.4的算法用流程图表示。求例2.10例2.5判断素数的算法用流程图表示。对一个大于或等于3的正整数，判断它是不是一个素数。通过以上几个例子可以看出流程图是表示算法的较好的工具一个流程图包括以下几部分：(1)表示相应操作的框(2)带箭头的流程线(3)框内外必要的文字说明流程线不要忘

7、记画箭头，否则难以判定各框的执行次序2.4.3三种基本结构和改进的流程图1 .传统流程图的弊端传统的流程图用流程线指出各框的执行顺序，对流程线的使用没有严格限制使用者可以亳不受限制地使流程随意地转来转去，使人难以理解算法的逻辑2.4.3三种基本结构和改进的流程图2 .三种基本结构(1)顺序结构2.4.3三种基本结构和改进的流程图2.三种基本结构(2)选择结构2.4.3三种基本结构和改进的流程图2.三种基本结构(3)循环结构当型循环结构2.4.3三种基本结构和改进的流程图2.三种基本结构(3)循环结构直到型循环结构以上三种基本结构，有以下共同特点：(1)只有一个入口(2)只有一个出口 一个判断框

8、有两个出口 一个选择结构只有一个出口(3)结构内的每一部分都有机会被执行到。也就是说，对每一个框来说，都应当有一条从入口到出口的路径通过它(4)结构内不存在“死循环”由三种基本结构派生出来的结构： 2.4.4用N-S流程图表示算法 N-S流程图用以下的流程图符号：例2.11将例2.1的求5!算法用N-S图表示。例2.12将例2.2的算法用N-S图表示。将50名学生中成绩高于80分者的学号和成绩输出。例2.13将例2.3判定闰年的算法用N-S图表示例2.14将例2.4的算法用N-S图表示。求例2.15将例2.5判别素数的算法用N-S流程图表示。 例2.10的流程图不是由三种基本结构组成的 循环有

9、两个出口，不符合基本结构的特点 无法直接用N-S流程图的三种基本结构的符号来表示 先作必要的变换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2.4.5用伪代码表示算法伪代码是用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法用伪代码写算法并无固定的、严格的语法规则，可以用英文，也可以中英文混用例2.16求5!。begin(算法开始)1=t2=iwhi1ei5(t*i=ti+1=i)printte

10、nd(算法结束)例2.17求begin1 =sum2 =deno1=signwhi1edcno100(-1)*sign=signsign*1/deno=termsum+term=sumdeno+1=deno)printsumend2.4.6用计算机语言表示算法要完成一项工作，包括设计算法和实现算法两个部分。设计算法的目的是为了实现算法。不仅要考虑如何设计一个算法，也要考虑如何实现一个算法。例2.18将例2.16表示的算法(求5!)用C语言表示。#inc1udeintmain()inti,t;t=1；i=2;whi1e(i=5)t=t*i;i=i+1;1printf(%dn,t);return0;)例2.19将例2.17表示的算法(求多项式的值)用C语言表示。#inc1udeintmain()intsign=1;doub1edeno=2.0,sum=1.0,term;whi1e(deno 2.5结构化程序设计方法 结构化程序设计强调程序设计风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构。结构化程序设计方法的基本思路是：把一个复杂问题的求解过程分阶段进行，每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。 2.5结构化程序设计方法 采取以下方法保证得到结构化的程序：(1)自顶向下；(2)逐步细化；(3)模块化设计；(4)结构化编码。