C语言课件-第3章算法和基本程序设计.ppt

主要内容：算法的表示方法、C程序的基本结构和输入输出。 3.1 算法 算法：是解决问题的一系列操作步骤的集合。 科学家沃思（Nikiklaus Wirth）提出一个公式： 数据结构 + 算法 = 程序 数据结构：对数据（操作对象）的描述。 算法： 对操作步骤的描述。 编写程序的本质： 对哪些数据进行什么样的一系列加工就可以达到目标。,第3章 算法和基本程序设计,例：依次读入30个学生成绩,输出平均成绩及最高成绩,算法：s1：0=i， 0=sum， 0=max s2：读入一个学生成绩存入score s3：i+1=i s4；sum+score=sum s5：如果score大于max，则score= max s6：如果i小于30，转移至s2 s7：sum/30=average s8：打印average，max,s2,s3,s4,s5,s6这些步骤会被重复执行30次， 变量i用于统计已处理的学生人数 当i值小于30时，流程转至s2读下一个学生成绩 当i值等于30时，所有学生成绩处理完毕，按顺序到s7计算平均成绩，再到s8输出结果。,算法举例,算法是解决问题逻辑思路的表述，同一问题有不同的解题方法和步骤,设计出不同的算法。 正确的算法应该具备以下特性。 有穷性：包含有限的操作步骤,不能无限制地执行下去。 确定性：算法中所描述的每个步骤都应该是明确的 有0 n个输入数据： 输入是指在算法执行过程中需要用户输入的信息。 有1 n个输出数据： 一般地，算法都有一个或多个输出数据，因为设计算法的目的就是进行数值运算或进行某种数据处理，给用户输出处理结果是必然的要求。 有效性： 在一个算法中，要求每个步骤都能被有效地执行,算法的特性,算法的表示,算法可用自然语言将其表述,但自然语言不严格,容易出现“二义性”。当算法包含多个分支和循环时,自然语言表述就更为困难。可采用更规范化的方法表示,常用的有：流程图、N-S图、伪代码、PAD图等。流程图是最常用的一种方法。它用图形符号配合文字表示流程和操作,形象直观,易于理解。,起止框,I/O框,判断框,处理框,流程线,连接点,例：求三个整数的和,main( ) float x,y,z,sum; scanf(“%f%f%fn”, ,例2：求三个数中最小数,#include main() int a,b,c,min; scanf(“%d%d%d“, ,例：求三个数中最小数。,3.2 结构化程序设计方法,结构化程序设计方法的基本思想是：把一个复杂问题的求解过程分步进行，后一步在前一步的基础上细化，这样每步所考虑的子问题都相对易于理解和处理,每步都只用三种基本结构, 进行复合和嵌套。也可以概括为：自顶向下，逐步求精的方法。,3.3 程序基本结构,从结构化程序设计角度出发, 程序有三种基本结构: 只要用这三种基本结构, 经过有限次复合和嵌套就可以解决程序设计的全部问题。程序结构清晰可读性好, 易维护。,顺序结构、选择结构、循环结构,1. 顺序结构,先执行A, 再执行B.,2. 选择结构,若P为真,则执 行A,否则执行B。,若P为真,则执 行A,否则跳过A。,3. 循环结构,(1) 当型循环 当P为真,反复执行A, P为假时出循环。,(2) 直到型循环 先执行A, 再判断,若P为假,反复执行A, 直到P为真出循环。,x5,另外:由选择结构可以派生出多分支结构.,C程序是由语句组成，每个语句以分号结束。 语句分类： 控制语句: 控制程序执行流程 表达式语句 函数调用语句：调用函数 空语句： 执行空操作 复合语句： 执行一组语句 用 把一些语句括起来，相当于一个语句 如： x1=-(-b+sqrt(d)/(2*a); x2=-(-b-sqrt(d)/(2*a); ,3.4 顺序结构程序设计,输入：将数据送入计算机 输出：将计算机处理的结果数据送出到输出设备。 语言中，数据输入输出是由库函数完成。 使用库函数时，用预编译命令将有关“头文件”包括到源文件中。 标准输入输出库函数： “stdio.h”文件 源文件开头应有以下预编译命令： #include #include “stdio.h“,3.5 数据的输入输出,格式: putchar( c ) 参数: c为字符常量、变量或表达式 功能：把字符c输出到显示器上 返值：正常，为显示的代码值；出错，为EOF,#include main() int c; char a; c=65; a=B; putchar(c); putchar(n); putchar(a); ,运行结果：A B,例,1. putchar 函数（字符输出函数）,例 char a=3,b=4; printf(“%c %cn“,a,b); printf(“a=%c , b=%cn“,a,b);,输出结果: 3 4 a=3, b=4,输出结果: 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);,输出结果: 3.140000 2.182800 a=3.140000, b=2.182800,输出表：要输出的数据(可以没有，多个时以,分隔) 格式控制串：包含两种信息 格式说明：%修饰符格式字符,用于指定输出格式 普通字符或转义序列：原样输出 格式字符： d格式符：按十进制格式输出 f格式符：按实数格式输出 c格式符：以字符形式输出一个字符,2. printf函数（格式输出函数）,格式：printf(“格式控制串“，输出表) 功能：按指定格式向显示器输出数据 返值：正常，返回输出字节数；出错，返回EOF 说明：标准库函数，函数原型在头文件“stdio.h“中, 字母l，用于长整型数据的输出，可以加在 d、o、x、u四个格式字符的前面。 在格式字符的前面给出一个正整数m，指定数据最小的输出宽度。若实际位数多于定义的宽度，则按实际位数输出，若实际位数少于定义的宽度则补以空格。若在格式符前面不指定输出宽度，则按数据的实际位数输出。 负号，指定输出的数字或字符串在指定宽度内向左靠齐。,对于实数，可以指定输出的小数位数，称为精度格式符，它以“.”开头，后跟十进制整数n，可以用于限制f、e、E、g和G格式字符；也用于字符串，表示截取的字符个数。实数若不指定输出的小数位数，则由系统自动指定，不同的系统略有不同。 “%f”格式，整数部分全部输出，小数部分输出六位数字。对于“%e”一般是输出占13列(11列），其中指数部分5列（4列），数值按规范化形式输出（即小数点前必须有且只有1位非零数字），输出六位（五位）小数。 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。要输出的数据类型决定了所使用的格式字符串，否则，会有不正确的输出。 2。整型数据使用%d%o%x%u格式字符时，可能会有不同的输出结果。 3。对于0255之间的整数，若按%c输出，则输出与该整数对应的ASCII字符。反之，若用 %d输出字符量，则输出其对应的ASCII值。 4。使用printf时，若输出项是表达式，应注意求值顺序，对于TC来说，按照自右向左的顺序。 例如，int i=5; printf(“%d,%dn”,i+,i); printf(“%dn”,i);,格式:getchar( ) 功能：从键盘读一字符 返值：正常，返回读取的代码值；出错,返回EOF,例,/*ch3_4.c*/ #include main() int c; printf(“Enter a character:“); c=getchar(); printf(“%c-hex%xn“,c,c); ,运行结果： Enter a character:A A-hex41,3. getchar函数（字符输入函数）,4. getch函数,格式: getch ( ) 功能：从键盘读入一字符， 不用回车结束，不回显,例：,#include main( ) char c; c=getch ( ); putchar( c ); ,a a,5. getche函数,格式: getche ( ) 功能：从键盘读入一字符， 不用回车结束，回显,例：,#include main( ) char c; c=getche ( ); putchar( c ); ,a aa,6.scanf函数 (格式输入函数),地址表：变量的地址，用取地址运算符& 格式字符:d,c,f,例 int a scanf(“%d“, 输入：10 则 a=10,例 char a; scanf(“%c“, 输入：m 则 a=m,例 float a; scanf(“%f“, 输入：3.14 则 a=3.140000,格式: scanf(“格式控制串“，地址表） 功能：按指定格式从键盘读入数据，存入地址表指 定的存储单元中,按回车键结束 返值：正常，返回输入数据个数 说明：标准库函数, 在头文件“stdio.h“中定义,例 scanf(“%d:%d:%d“, 输入 12:30:45 则12 h, 30 m, 45 s,例 scanf(“%d,%d“,&a,&b) 输入 3,4 则3a, 4 b,例 scanf(“%d%d%d“, 输入 12 24 36 ,输入分隔符的指定 格式串中两个格式符有间隔字符 格式串两个格式符无间隔字符，以空格、TAB或回车键作为分隔,关于格式输入函数的几点说明：,1、输入数据时不能规定精度；,2、参数中“格式控制”之后应该是变量地址；,3、如果在“格式控制”字符串中除了格式说明以外， 还有其他字符，则在输入数据时应输入与这些 字符相同的字符；,例：scanf（”%7.2f”,&a）；,例: scanf（”%f”，a）；,例：scanf（”a=%d，b=%d”， &a，&b）；,输入时应该是：a=3，b=4 ,4、在用“%c”格式输入字符时，空格字符和转义 字符都作为有效的字符输入。,例：scanf（”%d%d”，&a，&b）；,输入时可为：3 4 ,3 4 ,3Tab键4 ,例：scanf（”%c%c%c”，&c1，&c2，&c3）；,若输入时为：a b c ,则结果为： c1=a，c2= ，c3=b,5、double型数据输入时，必须用%lf或%le格式,#include #include main( ) float a, b, c, s, area; printf(“input a, b, c: “); scanf(“%f, %f, %f“, ,例： 输入三角形边长，求面积。 公式：s=(a+b+c)/2; area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)