cha2算法程序的灵魂

《C语言程序设计》教学大纲课程编号: 030214024课程名称： C语言程序设计课程类型: 专业必修课总学时： 72 讲课学时： 52 实验学时：20学分： 4适用对象: 计算机应用专业一、课程性质、目的和任务C语言是在国际上广泛流行的、很有发展前途的计算机高级语言，C语言功能丰富，表达能力强，使用灵活方便，应用面广，目标程序效率高，可移植性好，既具有高级语言的优点，又有低级语言的许多优点，是计算机应用专业学生的一门必修课程。

本课程主要介绍面向过程程序设计的方法和C语言的基本概念。

学习者在学习过程逐步掌握C语言的面向过程程序设计的功能，从而掌握面向过程程序设计的基本知识和基本技能。

为后续的课程的学习奠定坚实的程序设计基础。

二、课程教学基本要求通过本课程的教学，要培养学生达到以下目标：本课程的教学目标是：通过理论和实践教学，使学生较好地掌握 C语言各方面的知识，掌握基本的程序设计过程和技巧，具备初步的高级语言程序设计能力，并能熟练应用 TURBO C集成环境进行C语言的编写、编译与调试，达到省二级考试要求的能应用C语言解决一般编程问题的水平。

学生通过本课程的学习，将进一步领会现代程序设计的特点和应用，为进一步学习后续的计算机相关课程打下基础。

三、基本内容与课时分配四、课程教学内容及要求第一章C语言概述【教学目标】了解C语言的发展、特点，了解简单的C程序；【教学内容】1、C语言的发展、特点、简单C程序的介绍；2、一般的上机步骤；【课时安排】 2课时【重点】C程序介绍及C程序上机过程；【难点】C语言程序的编译、连接与执行；第二章程序的灵魂—算法【教学目标】使学生能最终用C语言表示一个算法；【教学内容】1、算法的概念；2、简单算法举例；3、算法的特性；4、怎样表示一个算法；5、结构化程序设计方法；【课时安排】 2课时【重点】怎样一步一步的最终用C语言表示一个算法；【难点】几种算法的表示方法第三章数据类型、运算符和表达式【教学目标】使学生掌握各种基本数据类型，掌握好算术表达式、赋值表达式和逗号表达式的用法；【教学内容】1、C的数据结构类型；2、常量与变量；3、算术运算符与算术表达式；4、赋值表达式与逗号表达式；【课时安排】 4课时【重点】各种数据类型的特点及比较；各种表达式的用法；自增自减运算；【难点】自增自减运算；【实验要求】通过上机实践，加深对所学知识的理解；（2课时）第四章顺序程序设计【教学目标】使学生掌握最简单的程序设计；【教学内容】1、C语句概述；2、赋值语句；3、字符数据的输入输出；4、格式输入与输出；5、顺序结构程序设计举例；【课时安排】4课时【重点】赋值语句；字符的输入输出和格式输入输出；【难点】格式输入输出；【实验要求】赋值语句的使用方法；各种类型数据的输入输出的方法；各种格式转换符的使用；（2课时）第五章选择结构程序设计【教学目标】掌握各种表达式的用法；掌握IF语句，SWITCH语句；【教学内容】1、关系运算符和和关系表达式；2、逻辑运算符和逻辑表达式；3、IF 语句；4、SWITCH语句；【课时安排】4课时【重点】IF 语句；SWITCH语句；【难点】IF语句的嵌套；【实验要求】；熟悉掌握IF语句和SWITCH语句；结合程序掌握一些简单的算法；（2课时）第六章循环控制【教学目标】【教学内容】1、GOTO语句；2、WHILE语句；3、DO-WHILE 语句；4、FOR语句；5、循环的嵌套；6、BREAK语句和CONTINUE语句【课时安排】4课时【重点】WHILE 语句、FOR语句，循环的嵌套；【难点】循环的嵌套；【实验要求】掌握用WHILE语句、FOR语句和DO-WHILE语句实现循环的方法；用循环的方法实现一些常用算法（穷举、迭代、递推）；（2课时）第七章数组【教学目标】掌握一维数组、二维数组和字符数组的定义、引用和初始化及其应用【教学内容】1、一维数组的定义和引用；2、二维数组的定义和引用；3、字符数组；【课时安排】4课时【重点】一维数组、二维数组和字符数组的定义、引用、输入输出和初始化及其应用；【难点】数组的应用；【实验要求】一维数组、二维数组和字符数组的定义、引用、输入输出和初始化的方法；掌握与数组有关的算法；（2课时）第八章函数【教学目标】学生掌握模块化程序设计的方法；【教学内容】1、函数定义的一般形式；2、函数参数和函数的值；3、函数的调用；4、函数的嵌套调用；5、函数的递归调用；6、局部变量和全局变量；7、变量的存储类别；8、内部函数和外部函数；【课时安排】6课时【重点】函数参数和函数的值；函数的调用；局部变量和全局变量；变量的存储类别；【难点】函数参数和函数的值；局部变量和全局变量；【实验要求】掌握普通函数、递归函数的写法；第九章预处理命令【教学目标】掌握宏定义的方法；掌握文件包含的方法；掌握条件编译的方法；【教学内容】1、宏定义；2、“文件包含”处理；3、条件编译；【课时安排】2课时【重点】宏定义；“文件包含”处理；【难点】宏定义；【实验要求】能够正确定义和使用宏。

乘数，一个变 量代表乘数。不另设变量存放乘积结果，而直接将每 一步骤的乘积放在被乘数变量中。设p为被乘数 为 为被乘数，i为 为被乘数 乘数。用循环算法来求结果 用循环算法来求结果。 乘数 用循环算法来求结果。算法改写如下： S1：使p＝1 S2 S2：使i＝2 i 2 S3：使p×i，乘积仍放在变量P中，可表示为p×i →p S4：使i的值加1，即i十1 →i S5：如果i不大于5，返回重新执行步骤S3以及其后的 步骤S4和S5；否则，算法结束。最后得到p的值就是 52的值。 上面的S1，S2...代表步骤l，步骤2......S是step(步) 的缩写。这是写算法的习惯用法。
以上三种基本结构，有以下共同特点： 以上三种基本结构，有以下共同特点：
(1)只有一个人口。 (2)只有一个出口。 (3)结构内的每一部分都有机会被执行到。 (4)结构内不存在“死循环”(无终止的循环)。 已经证明，由以上三种基本结构顺序组成 的算法结构，可以解决任何复杂的问题。
2．4．4 用N-S流程图表示算法
2.4.3 三种基本结构和改进的流程图
1．三种基本结构 ．
1966年，Bohra和Jacopini提出了以下三种基 本结构，用这三种基本结构作为表示一个良好 算法的基本单元。 (1)顺序结构 顺序结构，如图2．14所示 顺序结构 (2)选择结构 选择结构，或称选取结构，或称分支结构，如 选择结构 图2．15所示。
程序的灵魂—算法 第2章 程序的灵魂 算法
一个程序应包括以下两方面内容
(1)对数据的描述。在程序中要指定数据的 类型和数据的组织形式，即数据结构(data structure)。 (2)对操作的描述。即操作步骤，也就是算 法(algorithm)。 数据是操作的对象，操作的目的是对数据 进行加工处理，以得到期望的结果。作为程序 设计人员，必须认真考虑和设计数据结构和操 作步骤(即算法)。因此，著名计算机科学家沃 思(NikiNaus Wirth)提出一个公式: 数据结构十算法＝程序

语言表示。

算法+数据结构+程序设计方法+语言工
具
主要内容
2.1 什么是算法 2.2 简单的算法举例 2.3 怎样表示一个算法
2.1 什么是算法
广义地说，为解决一个问题而采取的方 法和步骤，就称为“算法” 对同一个问题，可以有不同的解题方法 和步骤 为了有效地进行解题，不仅需要保证算 法正确，还要考虑算法的质量，选择合 适的算法
S3：若year能被4整除，不能被100整除，则输出
S4：若year能被400整除，则输出year的值和“是
闰年” ，然后转到S6
S5:
其他情况输出year的值和“不是闰年”
S6：year+1year
S7：当year≤2500时，转S2，否则停止
例4:给出一个大于或等于3的正整数，判断 它是不是一个素数。
骤，即算法(algorithm)。
数据是操作的对象 操作的目的是对数据进行加工处理，以得 到期望的结果 著名计算机科学家沃思(Nikiklaus Wirth) 提出一个公式： 算法 + 数据结构 = 程序


一个程序除了算法和数据结构两个主要
要素外，还应当采用结构化程序设计方
法进行程序设计，并且用某一种计算机

例8: 求5!。
begin 1t 2i while i≤5 { t*i t i+1 i } print t end (算法开始)
(算法结束)
2.4.6 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。
例9:将例8表示的算法（求5!）用C语言表示。

2 程序的灵魂—算法 (1)2.1 算法的概念 (1)2.2 简单算法举例 (1)2.3 算法的特性 (4)2.4 怎样表示一个算法 (4)2.4.1 用自然语言表示算法 (4)2.4.2 用流程图表示算法 (4)2.4.3 三种基本结构和改进的流程图 (6)2.4.4 用N-S流程图表示算法 (6)2.4.5 用伪代码表示算法 (7)2.4.6 用计算机语言表示算法 (7)2.5 结构化程序设计方法 (8)2程序的灵魂—算法一个程序应包括：●对数据的描述。

在程序中要指定数据的类型和数据的组织形式，即数据结构（datastructure）。

●对操作的描述。

即操作步骤，也就是算法（algorithm）。

Nikiklaus Wirth提出的公式：数据结构+算法=程序教材认为：程序=算法+数据结构+程序设计方法+语言工具和环境这4个方面是一个程序涉及人员所应具备的知识。

本课程的目的是使同学知道怎样编写一个C程序，进行编写程序的初步训练，因此，只介绍算法的初步知识。

2.1 算法的概念做任何事情都有一定的步骤。

为解决一个问题而采取的方法和步骤，就称为算法。

●计算机算法：计算机能够执行的算法。

●计算机算法可分为两大类：⏹数值运算算法：求解数值；⏹非数值运算算法：事务管理领域。

2.2 简单算法举例【例2.1】求1×2×3×4×5。

最原始方法：步骤1：先求1×2，得到结果2。

步骤2：将步骤1得到的乘积2乘以3，得到结果6。

步骤3：将6再乘以4，得24。

步骤4：将24再乘以5，得120。

这样的算法虽然正确，但太繁。

改进的算法：S1: 使t=1S2: 使i=2S3: 使t×i, 乘积仍然放在在变量t中，可表示为t×i→tS4: 使i的值+1，即i+1→iS5: 如果i≤5, 返回重新执行步骤S3以及其后的S4和S5；否则，算法结束。

如果计算100！只需将S5:若i≤5改成i≤100即可。

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1和该数本 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(n≥3)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
S4：如果i≤50，返回到步骤S2，继续执行， 否则，算法结束
例2.3 判定2000—2500年中的每一年是 否闰年，并将结果输出。 闰年的条件：
(1)能被4整除，但不能被100整除的年份都是 闰年，如2008、2012、2048年
(2)能被400整除的年份是闰年，如2000年
不符合这两个条件的年份不是闰年
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；
S5：如果i不大于5，返回重新执行S3；否则 11 ，算法结束 最后得到p的值就是 5!的值
例2.2 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。
用ni代表第i个学生学号，gi表示第i个学生成绩 S1：1i S2：如果gi≥80， 则输出ni和gi，否则不输出
S3：i+1i
B Y
A
p2 N A
B
…
M
N
开始
例2.6 将例2.1的算 法用流程图表示。 求1×2×3×4×5
1t
2i t*it i+1i N

ｆ （＝ ；＜ ２ ＋） ｏ ｉｌ ； Ｏ； ｒ
￣Ｑ ｌ ＝３ ＋ ） ｒ＝ ＜３ ＋
ｆｒｋ １ ： ０ ；＋ ） ｏ（ ＝ ；＜ ｌｏ ＋
ｓａｆ“ ” ＆ ） ｃｎ（％ｄ ， ；
ｙ ｘ ３ 。・－Ｘ； ＝ｌ ２ｘ ｘ－。・ Ｘ
｛ｆ１ ！＝ Ｏ ｃｎｉｕ ； ｉ “ （ ｌ０）ｏ ｔ ｅ ｎ
语句 、 和一些细节的讲解 ， 语法 基本上 以 程序 语言自身的体系为脉 络展开 教学 ， 忽略了高级语言 的精髓——算 法设计 的介绍 。 却 从而令初学 者感到
困惑 ， 感到枯燥难学 ， 碰到实际问题时 ， 往往束手无策。 笔者经过多年 ｃ 语
程 序 的运 行 时 问和 运行 结 果 的精 确 度。 在实际应用中 ， 绝大多数问题都没 有现成 的求解方法 ， 要我们 自己去 需 探索 ， 从计算机角度去思考算法。寻求
校在 ｃ语言程序 殴 计课程教学模式上仍，这个程序也是 无法写 完整
的。 因为 是一个 不确定 的值。这就是 第二类 错误 ，没有 考虑编写 程序 的具
体实现 。正确算法见图 ｌ 。
从 以上 例子可 以看 出 ，算法是 程 序 的灵 魂 ，算法 的好 坏直接决定 整个
便灵活 ， 执行效 率高 ， 而且不 易出错 ， 这就是算法 。
一
般来说 ， 法是指 为了解决 某一个具 体问题 而采用 的方 法和步 算
骤。 当然这里的“ 步骤 ” 必须是 计算 机能够执行的 。 而不是人凭空 的主观
臆测 。我们 再来看 另一个例子 ： 例 ２计算 ｌ２３ …… 的值 。 ： ｘ ｘｘ 算法 １输入 ， ｌ２３ …… ， ： 求 ｘｘｘ 输出结果 。 从 逻辑上看 。 该算法没有错误 ， 那么让我们来看看它的程序：

return 0;
}
第2章算法——程序的灵魂16
2.1什么是算法16
2.2简单的算法举例17
2.3算法的特性21
2.4怎样表示一个算法22
2.4.1用自然语言表示算法22
2.4.2用流程图表示算法22
2.4.3三种基本结构和改进的流程图26
2.4.4用N S流程图表示算法28
2.4.5用伪代码表示算法31
return 0;
}
3-7
#include <stdio.h>
int main ()
{float h,r,l,s,sq,vq,vz;
float pi=3.141526;
printf("请输入圆半径r，圆柱高h∶");
scanf("%f,%f",&r,&h); //要求输入圆半径r和圆柱高h
l=2*pi*r; //计算圆周长l
return 0;
}ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3-6
#include <stdio.h>
int main()
{char c1='C',c2='h',c3='i',c4='n',c5='a';
c1=c1+4;
c2=c2+4;
c3=c3+4;
c4=c4+4;
c5=c5+4;
printf("passwor is %c%c%c%c%c\n",c1,c2,c3,c4,c5);
m=log10(p/(p-d*r))/log10(1+r);
printf("m=%6.2f\n",m);

b >max？ ？
不成立
条件成立？ 条件成立？ 执行a块 执行 块 执行b块 执行 块
(3)循环结构程序设计
P 假 真 A 当P为真 A
当型循环结构
直到型循环结构
假
A P 真
A 直到P为真
注：A可以是一个简单语句，也可以是一个基本结构
当型循环：当条件p成立时，反复执行循 当型循环：当条件p成立时， 环体中指令，直到p条件不成立为止。 环体中指令，直到p条件不成立为止。 当型循环先判断， 当型循环先判断，再决定是否执行循环 所以在条件p一次都不满足时， 体，所以在条件p一次都不满足时，循 环体可能一次都不执行 直到型循环：当条件p不成立时， 直到型循环：当条件p不成立时，反复执 行循环体中的指令，直到p 行循环体中的指令，直到p条件成立为 直到型循环先执行循环体， 止。直到型循环先执行循环体，然后再 判断条件p 所以循环体至少执行一次。 判断条件p，所以循环体至少执行一次。
B
执行b块 执行 块
(2)选择结构程序设计
首先判别条件，若条件满足， 首先判别条件，若条件满足，程序执行 a块，否则，执行b块； 否则，执行b 举例， 举例，求a、b两个 满足条件否 满足 不满足 数中的最大值； 数中的最大值；
Max = a； ；
执行a块 执行a块 N
成立
执行b块 执行 块
Y
max = b； ；
例2.8，求1~100的累加和。 2.8， 1~100的累加和 的累加和。
sum=0;i=0；； N
i=1，sum=0 ， 当i <= 100 sum=sum+i i=i+1; 输出sum 输出
i<=100？ ？ Y sum=sum+i; i=i+1;

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辽宁师范大学 计算机与信息技术学院 蔡静
目 录
C语言概述 ↸ 程序的灵魂 程序的灵魂——算法 算法 数据类型、 数据类型、运算符与表达式 C程序设计 数组 ↸ 函数 预处理命令 指针 结构体和共用体 ↸ 位运算 文件 测试及综合应用
2
第一章 C语言概述 语言概述
有穷性 确定性 有0个或多个输入 个或多个输入 有1个或多个输出 个或多个输出 有效性
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4 算法的描述工具
流程图 N-S 图 伪代码
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（1）用流程图描述的三种流程基本结构 ） 流程图描述的三种流程基本结构
这三种基本结构有一个明显的特征——单入口和 单入口和 这三种基本结构有一个明显的特征 单出口。从整体上看都相当于一个处理框。 单出口。从整体上看都相当于一个处理框。
++ --
前缀形式: ++i , --i 先加/减1，再使用i 后缀形式: i++ , i-- 先使用i，再加/减1
只能用于变量，不能用于常量和表达式。
避免歧义，准确为先！ 避免歧义，准确为先！
4、正负号运算符
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5、赋值运算符
(1)、赋值操作 赋值操作：从运算器向变量所在的存贮单元传送数 赋值操作 据的操作称为赋值操作。 ( ) 格式： 变量名 = 表达式 说明： “=”是赋值符号，“==”是等于符号； 赋值运算方向是从右向左：先算右边表 达式的值，再向左边变量赋值。
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第三章 C程序的流程控制 程序的流程控制

例2.1 算法稍作改动：
S1: 1 p;
如果，将S5步骤写成： S5：若i<11，返回S3。会得 到什么结果？
S2: 3 i;
S3: p ×i p; S4: i+2 i
S5: 若i11,返回S3;否则，结束。
< >
C语言程序设计
程序的灵魂——算法
§2.3 算法的特性
有穷性—在合理范围内可完成 确定性—无歧义性 有零个或多个输入—从外界得到信息 有一个或多个输出—问题的答案 有效性—每步有确定的结果
顺序结构
例如，令a、b的值 分别为5、10； a = 5； b = 10；
A B A B
N-S图
流程图
<
>
C语言程序设计
程序的灵魂——算法
选择结构
首先判别条件，若条件满足，程序执行a块，否则，执 行b块； 举例，求a、b两个 满足条件否 不满足 满足 数中的最大值；

Max = a；
Y N
i<=100？ Y
sum=sum+i;
i=i+1;
<
>
C语言程序设计 a
A B b Y A
a p N B Y A
a p N
第二章 程序的灵魂——算法 a a
A A p N Y b p Y b N
b
p-选择条件 选择结构
b
p-循环条件 循环结构
当型循环
直到型循环
顺序结构
三种基 本结构，有以 下共同点： 只有一个入口：不得从结构外随意转入结构中某点。 只有一个出口：不得从结构内某个位置随意转出（跳出）。 结构中的每一部分都有机会被执行到。（没有“死语句”） 结构内不存在“死循环”（无终止的循环） 已经证明：由三种基本结构顺序组成的算法结构，可以解决任何 复杂问题。由基本结构组成的算法属于“结构化”算法。

使用二进制搜索算法解决复杂问题的思路分享在计算机科学领域，二进制搜索算法是一种常用的解决复杂问题的方法。

它的原理非常简单，但却能够高效地找到问题的解。

本文将分享一些关于使用二进制搜索算法解决复杂问题的思路。

首先，让我们来了解一下什么是二进制搜索算法。

它也被称为二分搜索或折半搜索，是一种在有序数组中查找特定元素的算法。

它的基本思想是将数组分为两半，然后判断目标元素在哪一半中，再继续在该半部分进行搜索，直到找到目标元素或确定目标元素不存在。

二进制搜索算法的关键是数组的有序性。

因此，在使用该算法解决复杂问题之前，我们需要确保问题的输入数据是有序的。

如果数据不是有序的，我们需要先对其进行排序，以便能够应用二进制搜索算法。

接下来，让我们来看一个具体的例子，以更好地理解二进制搜索算法的应用。

假设我们需要在一个由数字组成的数组中找到目标数字。

首先，我们需要对数组进行排序，以确保它是有序的。

然后，我们可以开始二进制搜索。

首先，我们将目标数字与数组的中间数字进行比较。

如果目标数字等于中间数字，那么我们找到了目标数字，搜索结束。

如果目标数字小于中间数字，那么我们可以确定目标数字只可能存在于数组的左半部分。

我们再次将左半部分的中间数字与目标数字进行比较，重复这个过程，直到找到目标数字或确定目标数字不存在。

同样地，如果目标数字大于中间数字，那么我们可以确定目标数字只可能存在于数组的右半部分，然后继续进行搜索。

二进制搜索算法的时间复杂度是O(log n)，其中n是数组的长度。

这意味着，无论数组的大小如何增长，二进制搜索算法的性能都非常高效。

因此，它在解决复杂问题时非常有用。

除了在数组中查找特定元素时，二进制搜索算法还可以应用于其他复杂问题。

例如，在某些情况下，我们可以将问题的解空间表示为有序的连续范围。

然后，我们可以使用二进制搜索算法来确定解的位置。

这种方法在优化问题中特别有用，可以帮助我们找到最优解。

此外，二进制搜索算法还可以用于解决一些特殊的问题，例如在旋转排序数组中查找特定元素。

N
Y
输出sum
结束
第23页，共40页。
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。
S1：输入n的值
S2：i=2
（i作为除数）
S3：n被i除，得余数r
S4：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S5
S5：i+1i
p*ip
S4：使i的值加1，即i+1 i
S5：如果i不大于5，返回重新执行S3；否则，算 法结束
最后得到p的值就是 5!的值
N
结束
开始
1t 2i t*it i+1i
i>5
Y 输出t
第19页，共40页。
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。
S6：如果i≤n-1，返回S3；否则输出n “是素数”，然后结 束。
可改为n/2 n
第13页，共40页。
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。 (2) 确定性。
(3) 有零个或多个输入。 (4) 有一个或多个输出。 (5) 有效性。
（6）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，
i+1i 直到i>50
1i
是
gi≧80 否
输出ni,gi i+1i
直到i>50
第33页，共40页。
例2.13 将例2.3判定闰年的算法用N-S图表示
2000year
是
year%4为0 否
year%100不为0 是

此算法关键在于用I作为下标来控制序号， 此算法关键在于用 作为下标来控制序号，当 作为下标来控制序号 I>50则表法对 个学生的成绩处理完毕 则表法对50个学生的成绩处理完毕 则表法对
C语言程序设计 第 二 章 程 序 的 灵 魂 ｜ ｜ 算 法
2.2简单算法举例
2.3判定 判定2000－2500年中的每一年是否闰年， 年中的每一年是否闰年， 判定 － 年中的每一年是否闰年 将结果输出。 算法如下:设 为被检测年份 将结果输出。 算法如下 设y为被检测年份
a A B
b 图1
C语言程序设计 第 二 章 程 序 的 灵 魂 ｜ ｜ 算 法
2.4怎样表示一个算法
循环结构又称重复结构， 循环结构又称重复结构，即反复执行某一部分 操作。分为两类循环结构。 操作。分为两类循环结构。
a 当型(while)循环结构 图3) 循环结构(图 当型 循环结构 直到型(Until)循环结构 图4) 循环结构(图 直到型 循环结构 当给定条件p1 当给定条件 成立时，执行 成立时， A框操作，执 框操作， 框操作 行完A后 行完 后，再 判断条件p1是 判断条件 是 否成立， 否成立，成立 则反复执行A， 则反复执行 ， 直到p1不成立 直到 不成立 a A p2 成 立 b 不成立 先执行A， 先执行 ， 再判定p2, 再判定 不成立则 再执行A， 再执行 ， 直到p2成 直到 成 立，则退 出循环
C语言程序设计 第 二 章 程 序 的 灵 魂 ｜ ｜ 算 法
2.2简单算法举例
例2.1求1X2X3X4X5。
原始算法： 原始算法： Step1:1X2=2; Step2:2X3=6; Step3:6X4=24; Step4:24X5=120; 评价：算法正确， 评价：算法正确， 但太繁琐， 但太繁琐，没有通 用性 评价： 评价：典型循环算 法，具有通用性 通用算法： 通用算法： 为被乘数， 为乘数， 设p为被乘数，i为乘数， 为被乘数 为乘数 将每一步乘积放在被乘数p中 将每一步乘积放在被乘数 中。 Step1:p=1; Step2:i=2; Step3:pXi=p; Step4:i+1=i; Step5:判断 是否大于 ，不大于 判断I是否大于 判断 是否大于5， 则返回执行step3、step4、 则返回执行 、 、 step5;大于则算法结束，返回 值， 大于则算法结束， 大于则算法结束 返回p值 此时p=120. 此时

第二章（备课笔记）问题：输入三个数a，b，c，按照从大到小的顺序排列输出。

（假设输入三个数5，9，4，经过大小对比，从大到小排列为9，5，4。

如果把更多的数按照从大到小的顺序排列呢，计算量就随之变大，仅靠人脑会很吃力。

考虑借助计算机来解决。

）如何用计算机解决？用计算机求解问题的一般步骤：★问题的分析★算法分析及设计算法★设计编制程序★调试程序★运行与维护程序其中，第二步：算法的分析与设计，即解决问题的操作步骤，是最为关键的一步，称之为程序灵魂。

比如说，从徐州到上海，可以坐飞机，坐动车，坐火车等等，这些不同的方法或者步骤，在计算机的求解问题中，就是选用不同的算法。

下面就具体介绍第二章程序的灵魂——算法。

第2章程序的灵魂——算法2.1 算法的概念★几个基本概念❖数据：是计算机程序处理的对象，可以是整数、实数、字符，也可以是图像、声音等的编码表示。

❖数据结构：程序中指定数据的类型与数据的组织形式●在程序设计语言中，与数据结构密切相关的便是数据的类型和数据的存放。

❖软件= 程序+ 文档。

❖程序：用程序设计语言表达问题的求解过程。

●程序=数据结构+算法。

❖算法：用某种工具（文字、数学公式、框图、计算机伪代码等）解决问题的步骤。

程序设计1. 对于较小的简单问题，一般采用下列步骤进行程序设计：●确定数据结构,如：变量、数组●确定算法●编写程序代码●上机调试●整理并写出文档资料2. 对于较大的复杂问题采用的是“模块化、自顶向下、逐步细化”的程序设计方法。

2.2 算法的基本表达方法(1) 什么是算法？简单地理解，算法是为解决一个特定问题而采取的确定的、有限的方法和步骤。

(2) 算法的特性（P19）正确的算法应该满足5个特性：•有穷性：一个算法应包含有限的操作步骤，而不是无限的。

•确定性：算法中的每个步骤都应该是确定的，不应含糊不清。

（不应产生歧义）•有效性：每个步骤都应有效执行，得到确定结果。

如果b=0，则执行a/b就不能有效执行。

全国计算机⼆级C语⾔各章节复习题第⼀章C语⾔概述略第2章程序的灵魂----算法⼀、选择题（在下列各题的A）、B）、C）、D）四个选项中，只有⼀个选项是正确的，请将正确选项填涂在答题卡相应位置上。

）2.1以下叙述中正确的是A）C语⾔⽐其他语⾔⾼级B）C语⾔可以不⽤编译就能被计算机识别执⾏C）C语⾔以接近英语国家的⾃然语⾔和数学语⾔作为语⾔的表达形式D）C语⾔出现的最晚，具有其他语⾔的⼀切优点正确答案: C2.2 以下叙述中正确的是A）构成C程序的基本单位是函数B）可以在⼀个函数中定义另⼀个函数C）main（）函数必须放在其他函数之前D）所有被调⽤的函数⼀定要在调⽤之前进⾏定义声明正确答案: A2.3 以下说法正确的是A）C语⾔程序总是从第⼀个的函数开始执⾏B）在C语⾔程序中，要调⽤函数必须在main（）函数中定义C）C语⾔程序总是从main（）函数开始执⾏D）C语⾔程序中的main（）函数必须放在程序的开始部分正确答案: C2.4 C语⾔规定，在⼀个源程序中，main函数的位置A）必须在最开始B）必须在系统调⽤的库函数的后⾯C）可以任意D）必须在最后正确答案: C2.5 以下叙述不正确的是A）⼀个C源程序可由⼀个或多个函数组成B）⼀个C源程序必须包含⼀个main函数C）C程序的基本组成单位是函数D）在C程序中，注释说明只能位于⼀条语句的后⾯任意位置正确答案: D2.6 下列叙述中正确的是A）C语⾔编译时不检查语法B）C语⾔的⼦程序有过程和函数两种C）C语⾔的函数可以嵌套定义D）C语⾔的函数可以嵌套调⽤正确答案: D2.7 以下叙述正确的是A）在C程序中，每⾏中只能写⼀条语句B）若a是实型变量，C程序中允许赋值a=10，因此实型变量中允许存放整型数C）在C程序中，⽆论是整数还是实数，都能被准确⽆误地表⽰D）在C程序中，%是只能⽤于整数运算的运算符正确答案: D2.8 以下说法错误的是A）⼀个算法应包含有限个步骤B）在计算机上实现的算法是⽤来处理数据对象的C）算法中指定的操作,不能通过已经实现的基本运算执⾏有限次后实现D）算法的⽬的是为了求解正确答案: C2.9 算法是指为解决某个特定问题⽽采取的确定且有限的步骤，下⾯不属于算法的五个特性的是A）有零个输⼊或多个输⼊B）⾼效性有效性C）有穷性D）确定性正确答案: B2.10 下列关于C语⾔的说法不正确的是A）C语⾔既具有⾼级语⾔的⼀切功能，也具有低级语⾔的⼀些功能B）C语⾔中的每⼀条执⾏语句都必须⽤分号结束，分号不是C语⾔的⼀部分，是语句之间的分隔符号C）注释可以出现在程序中任意合适的地⽅D）命令⾏后⾯不能加分号，命令⾏不是C语⾔的语句正确答案: B2.11 以下说法错误的是A）⾼级语⾔都是⽤接近⼈们习惯的⾃然语⾔和数学语⾔作为语⾔的表达形式B）计算机只能处理由0和1的代码构成的⼆进制指令或数据C）C语⾔源程序经过C语⾔编译程序编译之后⽣成⼀个后缀为.EXE(c)的⼆进制⽂件D）每⼀种⾼级语⾔都有它对应的编译程序正确答案: C2.12 C语⾔中⽤于结构化程序设计的3种基本结构是A）顺序结构、选择结构、循环结构B）if,switch,break C）for,while,do-while D）if,for,continue 正确答案: A⼆、填空题（请将每⼀个空的正确答案写在答题卡相应序号后。

java二分法查找算法
二分法查找算法（Binary Search）是一种常见的查找算法，它通过将搜索数据分成更小的片段，以便更快地找到需要的结果。

尽管是一种老旧的
技术，但二分法查找算法依然是解决大多数搜索
问题的有效工具，它的实现和使用在互联网领域
有着重要的意义。

二分法查找算法的工作原理是：将列表中的每
个元素与搜索值相比较，选取中间值，然后继续
将其中间值逐步拆分两份，通过比较这两份，并
且只需要查找较小的一部分，以减少搜索时间。

如果较小的部分没有匹配的结果，则搜索可以结束；相反，如果较小的部分存在匹配项，则可以
继续缩小范围，这样就可以尽可能快地找出需要
的结果。

二分法查找算法的一个关键优势在于它的复杂度非常低。

与线性搜索相比，它的复杂度仅为O （log n），而且可以在大量数据集上效率很高。

因此，在大数据时代，二分法查找算法比线性搜索更有效率，特别适用于解决排序好的数据集。

另外，二分法查找算法实现起来较为简单，在有唯一答案的数据集中通常只需要几行代码。

相比之下，使用其他算法进行搜索可能需要大量的级联函数或迭代循环，这需要更多的计算机资源来完成。

此外，如果发生某个异常情况，二分查找算法则较容易识别，从而节省了异常处理的代码量。

因此，由于其良好的性能和实现简单的优势，通过使用二分法查找算法可以大大简化互联网程序的实现，并且在查询和检索数据时也可以得到良好的性能和低功耗。

算法描述：
用变量ni放第i个学生学号，用变量gi放第i个学生成绩（ 假设学生的学号和成绩已经分别放到这两组变量中了
i从1取到50)
S1：1i
//下标从1开始，即，从第一个学生成绩开始检查
，否则不输出 //下标加1，即，准备检查下一个学生
S2：如果gi≥80，则输出ni和gi S3：i+1i
int main() A B
T
输入n:
F
{
n%2==0
int n;
scanf("%d",&n); if(n%2==0)
printf("%d是偶数\n",n);
b p Y A N B
输出 n是偶数 输出 n不是偶数
else
结束 printf("%d不是偶数\n",n);
输入n n%2==0 真 输出 n是偶数 假 输出 n不是偶数
2
3
4
1 1 99 100

算法描述：



S1：sign=1 -- 给出第一个符号 S2：sum=1 -- 给出第一个被加数 S3：deno=2 -- 给出第一个加数的分母 S4：sign=-sign -- 求当前项的符号 S5：term=sign/deno -- 求出当前项 S6：sum=sum+term -- 累加上所求出的项 S7：deno=deno+1 -- 求出下一项的分母 S8：若deno≤100返回S4；否则算法结束 -- 99次循环后sum的值就是所要求的结果

如，a/b当b=0时，或负数开平方根等运算都是无效的，是应该 避免的
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2.4.1 五种表示算法的方法