chapter程序的灵魂算法最简单的C程序设计顺序程序设计实用实用教案

1、3.1 算法 二、算法的特性 1. 有穷性 一个算法包含的操作步骤应当是有限的。 2. 确定性 一个算法的含义应当是唯一的，算法中的每一个 步骤应当是确定的，不应产生(chnshng) “ 歧义性 ”。 3. 有零个或多个输入 4. 有一个或多个输出 5. 有效性 算法中的每一步都应当能有效地执行， 并得到正确的结果。 第1页/共47页第一页，共48页。三、简单(jindn)算法举例 1. 求 12 3 4 5 ( 即 5! ) 算法一: 步骤1: 12 得 2 ; 步骤2: 23 得 6; 步骤3: 64 得 24 ; 步骤4: 245 得 120 ; 3.1 算法(sun f)第2页/共4

2、7页第二页，共48页。算法二: 设 p 为被乘数, i 为乘数,采用循环算法。 S1 : 使 p = 1 ; S2 : 使 i = 2 ; S3 : 使 p i p S4 : 使 i + 1 i S5: 如果 i 不大于5 则返回重新 执行(zhxng) S3 ， S4 ，S5 ; 否则， 算法结束。3.1 算法(sun f)三、简单算法(sun f)举例 1. 求 12 3 4 5 ( 即 5! ) 第3页/共47页第三页，共48页。2. 对一个大于或等于3的正整数，判断它是不是 一个素数。算法一： 将 n 作为被除数，将 2 到 ( n 1 ) 各个(gg)整数轮流作为除数，如都不能被 整

3、除，则 n 为素数。 3.1 算法(sun f)三、简单算法(sun f)举例第4页/共47页第四页，共48页。算法二： 将 n 作为被除数，将2到n/2(或者(huzh)是 2 到 n1/2 )各个整数轮流作为除数，如都不能被整除，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 r S4: 如r= 0，则输出“不是素数”，反之执行 S5 S5: i + 1 i S6: 如果 i n 1 , 返回 S3 ; 否则输出 “是素数 ”结束。3.1 算法(sun f)三、简单(jindn)算法举例第5页/共47页第五页，共48页。自然语

4、言传统(chuntng)流程图结构化流程图伪代码PDA图。 3.1 算法(sun f)四、算法的表示(biosh)方法第6页/共47页第六页，共48页。1. 传统流程图 特点(tdin): 用一些规定的图框表示各种操作。 直观形象,易于理解。 常用的ANSI规定图形符号如图：起始(q sh)或结束框输入输出框判断(pndun)框处理框流程线连接点注释框3.1 算法四、算法的表示方法第7页/共47页第七页，共48页。 用传统(chuntng)流程图来表示求 5！。开始i 51t2ititi + 1i结束N第8页/共47页第八页，共48页。2. 程序的三种基本结构 一个程序只能由三种基本结构(或由

5、它们派生出来的结构)组成，这三种结构为： (1) 顺序(shnx)结构 (2) 选择结构 (3) 循环结构ABABPP1AP2A成立成立不成立顺序结构(jigu) 选择结构(jigu) 循环结构(jigu)第9页/共47页第九页，共48页。 3. 用 N S 流程图表示算法 N S 结构化流程图是根据美国学者 I . Nassi和 B.Shneiderman 1973年提出(t ch)的算法来描述的， 属于无流线的流程图，简称 N S 图。 A B C真 P 假 A B当P为真 A A直到P为假顺序结构 选择结构 循环结构第10页/共47页第十页，共48页。 真 P1 假 当 P2 为真 真

6、P3 假 A B C一般(ybn)情况 N S 图的特点： 比自然语言描述更直观、形象、易于理解。 比传统流程图紧奏易画。 图中的上下顺序就是执行(zhxng)时的顺序，符合 “自顶向下，逐步细化”的结构化程序设计要求。第11页/共47页第十一页，共48页。求 5！的 N S 流程图1 t2 iti ti + 1 i直到 i 5输出第12页/共47页第十二页，共48页。判断(pndun)素数的 N S 流程图输入 n 0 w2 in / i 的余数 rr = 0是否1 wi + 1 i直到 i n1/2 或 w 0w = 0是否“是素数”“不是素数”第13页/共47页第十三页，共48页。表达式

7、语句(yj)： 表达式;3.2 C 语句(yj)概述C语句(yj)包括: 控制(kngzh)语句 ( 9 ) 种 if ( ) else ; for ( ) ; while ( ) ; do while ; continue ; break ; switch ; goto ; return控制语句 函数调用语句 例如： y = cos(0.5); y = sin(cos(0.5); printf(“Hello”); 函数调用语句 复合语句格式 语句1; 语句 n ; 复合语句 空语句： ;第14页/共47页第十四页，共48页。 3.3 赋值语句 赋值语句由赋值表达式加上分号构成。 如： a =

8、 b ; C语言中将(zhngjing)赋值表达式和赋值语句分开来， 其目的是增加表达式的种类和使用范围。 如： (1) if ( x 0 ) (2) if ( (a = b ) 0 ) t = a ; 第15页/共47页第十五页，共48页。3.4 字符数据的输入输出 C 程序的输入和输出完全依靠(yko)调用标准输入和输出函数来完成。 常用的 4个I/O 函数为 ： scanf ( ) getchar ( ) printf ( ) putchar ( ) 第16页/共47页第十六页，共48页。输出(shch)单个字符输出(shch)转义字符3.4 字符数据的输入输出 一、putchar 函数

9、 (字符输出函数 ) 作用: 向终端(即系统(xtng)隐含指定的输出设备， 如显示器，打印机) 输出一个字符。 格式: putchar ( ch ) ; 其中: ch 代表一个字符型或整型变量， 也可以是一个字符常量或整型常量。 输出单个字符# include /* 包含I/O库有关变量定义和宏定义 */main ( ) char a , b , c ; a = B ; b = O ; c = Y ; putchar ( a ) ; putchar ( b ) ; putchar ( c ) ; 输出结果: BOY 输出单个转义字符# include main( ) putchar ( 10

10、1 ) ; putchar ( ) ; putchar (n ) ; 输出结果:A 第17页/共47页第十七页，共48页。输出(shch)单个字符输出(shch)转义字符3.4 字符数据的输入输出 一、putchar 函数 (字符输出函数 ) 作用: 向终端(即系统隐含指定的输出设备， 如显示器，打印机) 输出一个(y )字符。 格式: putchar ( ch ) ; 其中: ch 代表一个(y )字符型或整型变量， 也可以是一个(y )字符常量或整型常量。 第18页/共47页第十八页，共48页。3.4 字符(z f)数据的输入输出 二、 getchar 函数 (字符(z f)输入函数)作用

11、: 从终端(即系统隐含指定的输入设备 ( 如键盘(jinpn)，输入一个字符。说明: 1. 执行时，输入字符并按回车键后，才将其输入到缓冲区，只读取一个字符给变量。getchar 函数接收的一个字符，可以赋给char型或 int 型变量，也可不赋给任何变量。3.使用 putchar 和 getchar 函数需用预编译命令#include 将 “stdio.h” 包括进去。例3.2：从键盘输入一个字符再输出。 从键盘输入一个字符再输出。 #include “stdio.h” main ( ) char c ; c = getchar( ) ; putchar ( c ) ; 若输入 : a 则输

12、出 : a 第19页/共47页第十九页，共48页。示例(shl)2示例(shl)1格式(g shi)控制 输出表列3.5 格式输入与输出 一、printf 函数 (格式化输出函数 )1. 格式: printf( , ); 作用: 向系统终端（或隐含的输出设备) 输出若干 个指定类型的数据。2. 格式字符(共 9 种) 作用：控制不同类型数据的不同格式输出。 (1) d格式符：用于输出十进制整数 %d：按整型数的实际长度输出。 %md：m为指定的输出数据宽度，若数据位 数 m 则左补空格，反之则将数据全部输出。 %md：左靠齐，右补空格。 % ld：输出长整型数据。 printf 函数使用示例:

13、 main( ) int a=3, b=2; printf(“%d,%d”, a , b); printf(“sum is%d”, a+b); printf(“%d”, 123) ; printf(“%c”, getchar( ); main() int a=123,b= 12345 ; long c = 135790 ; printf(“%4d,%4dn”, a, b); printf(“%4dn”, a) ; printf(“%ldn”, c) ; printf(“%8ld”, c) ; 输出: 123 , 12345 123 135790 135790 格式控制: 由双引号括起来的字符串

14、表示，包括格式说明和普通字符两部分。 输出表列: 需要输出的数据，可以是: 常量，变量，表达式 ，函数，字符串常量 。第20页/共47页第二十页，共48页。3.5 格式输入与输出 一、printf 函数 (格式化输出函数 )1. 格式: printf( , ); 作用: 向系统终端（或隐含的输出设备) 输出若干 个任意(rny)类型的数据。2. 格式字符(共 9 种) 作用：控制不同(b tn)类型数据的不同(b tn)格式输出。 (1) d格式符：用于输出十进制整数 %d：按整型数的实际长度输出。 %md：m为指定的输出数据宽度，若数据位 数 m 时,全部输出。反之则右靠齐，左补 空格或左靠

15、齐，右补空格。 %m.ns：规定输出字符串所占列宽，只取 字符串中左端 n个字符。输出右靠齐，左补空 格或左靠齐，右补空格。当 n m 时， 则 m 自动取 n 的值以保证 n 个字符正输出。 %mc：指定输出数据宽度，右靠齐，左补空格 %mc：左靠齐，右补空格。例 3.3c 格式符用于输出一个字符例 3.3 void main ( ) char c = a ; int i = 97 ; printf(“%c”,a); printf(“%c,%dn”, c, c); printf(“%c,%dn”, i, i); c 格式符域宽控制main( ) char c = a ; printf(“%3

16、cn” , c ) ; printf(“%3c%3c”, a, b );输出:aa b s 格式符 输出一个字符串void main ( ) printf(“%3s,%7.2s,%.4s,%5.3s n”, “CHINA” “CHINA”, “CHINA”, “CHINA”) ; 输出:CHINA , CH , CHIN , CHI 第24页/共47页第二十四页，共48页。 (2) c 格式(g shi)符: 用于输出一个字符 %c 控制字符常量或字符变量的输出。 %mc：指定输出数据宽度(kund)，右靠齐，左补空格 %mc：左靠齐，右补空格。(3) s 格式符: 输出一个字符串 %s %m

17、s：规定输出字符串占的列宽。字符串 长度 m 时,全部输出。反之则右靠齐，左补 空格或左靠齐，右补空格。 %m.ns：规定输出字符串所占列宽，只取 字符串中左端 n个字符。输出右靠齐，左补空 格或左靠齐，右补空格。当 n m 时， 则 m 自动取 n 的值以保证 n 个字符正输出。 第25页/共47页第二十五页，共48页。域宽控制(kngzh) (4) f 格式符: 用于输出实数( 包括单，双精度 ) %f系统自动指定宽度，整数(zhngsh)部分全部输出 并输出6位小数。但并非全部数字都是有效 数字。一般 单精度实数有效位为7 位。 双精度实数为16位。 %mf %m.nf 规定输出实数(s

18、hsh)占的列宽，且有n 位小数如果数值长度 m ，则输出右靠齐， 左补空格 或左靠齐，右补空格。 例 3.7 例 3.5 111111.111+222222.222=?浮点数丢失 精度浮点数丢失 精度 void main ( ) float x , y ; x = 111111.111 ; y = 222222.22 ; printf ( “ %f ” , x + y ) ; 输出: 333333.328125实型数据域宽控制 main ( ) float f = 123.456 ; printf(“%f%10fn”, f, f); printf(“%10.2f%.2fn”, f, f);

19、printf(%10.2f”, f); 输出: 123. 55994123.455994123.46123.46123.46 第26页/共47页第二十六页，共48页。(4) f 格式符: 用于输出实数( 包括单，双精度 ) %f系统自动指定宽度(kund)，整数部分全部输出 并输出6位小数。但并非全部数字都是有效 数字。一般 单精度实数有效位为7 位。 双精度实数为16位。 例 3.7 %mf %m.nf 规定输出实数占的列宽，且有n 位小数如果数值长度 m ，则输出右靠齐， 左补空格 或左靠齐，右补空格。 例 3.5 111111.111+222222.222=?浮点数丢失 精度域宽控制 第

20、27页/共47页第二十七页，共48页。 例程执行(zhxng)及分析例 3.2 (5) u 格式符: 用于按十进制形式输出(shch)unsigned 型数据。 说明: 有符号int 型与unsigned 型数据可以相互赋值，故 int 型可以用%u格式输出(shch)；unsigned 型也可以用 %d 格式输出(shch)。 unsigned 型还可以用%o和 %x格式输出(shch)。 u 格式符用于按十进制形式输出unsigned型数据例 3.2 void main ( ) unsigned int a = 65535 ; int b = 2 ; printf(“a =%d,%o,%x

21、,%un ” ,a ,a ,a ,a) ; printf(“b=%d ,%o,%x,%un ”,b, b, b, b) ; 例 3.2 输出结果: a = 1 , 177777 , ffff , 65535 b = 2 , 177776 , fffe , 65534a = 65535b = 211111111111111101111111111111111第28页/共47页第二十八页，共48页。 例程执行(zhxng)及分析例 3.2 (5) u 格式符: 用于按十进制形式输出unsigned 型数据。 说明: 有符号int 型与unsigned 型数据可以(ky)相互赋值，故 int 型可以

22、(ky)用%u格式输出；unsigned 型也可以(ky)用 %d 格式输出。 unsigned 型还可以(ky)用%o和 %x格式输出。 第29页/共47页第二十九页，共48页。 (6) e 格式符: 用于按指数形式(xngsh)输出实数 %e 由系统自动指定给出 6 位小数，指数部分占5 位(如 e + 002)。 %m . ne 规定输出实数(shsh)占的列宽，且有 n 位小数。 如果数值长度 m ，则输出右靠齐，左补空格或左靠齐，右补空格。 例如e 格式符: 用于按指数形式输出实数 main( ) float f = 123.456 ; printf(“%e%10en”, f, f)

23、; printf(“%10.2e%.2e%10.2e”, f, f, f ) ; 输出:1.234560e+0021.234560e+0021.23e+0021.23e+0021.23e+002 第30页/共47页第三十页，共48页。 (6) e 格式符: 用于按指数形式输出实数 %e 由系统自动指定给出 6 位小数(xiosh)，指数部分占5 位(如 e + 002)。 %m . ne 规定输出(shch)实数占的列宽，且有 n 位小数。 如果数值长度 m ，则输出(shch)右靠齐，左补空格或左靠齐，右补空格。 例如例如第31页/共47页第三十一页，共48页。1. 输出项与格式符必须按照从

24、左至右的顺序在 类型上一一匹配。2. 格式字符要小写。如: %f %F3. 如果格式字符的个数少于输出项数时，多余的输出项不予输出。反之(fnzh)若格式字符的个数大于输出项数时，各系统的处理不同。 printf函数(hnsh)使用的注意事项：4. 注意常规(chnggu) d e f o x u c s e g 等字符在“%” 后面与一般情形的区别。 如: print (“c=%c,f=%f,s=%s”, c, f, s) ;5. 可以输出“%”号 例如: printf ( “ %f % % ” , 1.0/3 ) ; 输出: 0.333333% 了解例如：Turbo C中对于缺少项输出不定

25、值，而VAX C则输出 0 值。 例如： printf ( “ %d , %f , %un ” , x ,y ,z ,t) ; printf ( “ %d ,%f,%u , %e n ” , x , y , z ) ;格式字符的个数少于输出项数例如： Turbo C中对于缺少项输出不定值，而VAX C则输出 0 值。例如： printf(“%d,%f,%un”, x, y, z, t) ; printf(“%d,%f,%u,%en”, x, y, z);请自行编程验证！第32页/共47页第三十二页，共48页。1. 输出项与格式符必须按照(nzho)从左至右的顺序在 类型上一一匹配。2. 格式字

26、符要小写。如: %f %F3. 如果格式字符的个数少于输出项数时，多余的输出项不予输出。反之若格式字符的个数大于输出项数时，各系统的处理不同。 printf函数(hnsh)使用的注意事项：4. 注意常规 d e f o x u c s e g 等字符在“%” 后面与一般情形(qng xing)的区别。 如: print (“c=%c,f=%f,s=%s”, c, f, s) ;5. 可以输出“%”号 例如: printf ( “ %f % % ” , 1.0/3 ) ; 输出: 0.333333% 了解例如：Turbo C中对于缺少项输出不定值，而VAX C则输出 0 值。 例如： print

27、f ( “ %d , %f , %un ” , x ,y ,z ,t) ; printf ( “ %d ,%f,%u , %e n ” , x , y , z ) ;第33页/共47页第三十三页，共48页。二、scanf 函数 (格式化输入函数) 作用: 用于输入任何类型的多个(du )数据 1. 格式: scanf ( 格式控制 , 地址表列 ) ; 格式控制同 printf 函数的格式控制含义一样。地址表列由多个(du )输入项的地址构成。可以是变 量的地址或字符串的首地址或数组元素的地址等。例 3.9 void main ( ) int a , b , c ; scanf ( “ %d

28、%d %d ” ,&a ,&b ,&c) ; /* */ printf ( “ %d ,%d ,%d n ” ,a ,b ,c ) ; 输入: 输出: 3 , 4 , 5 345 关于(guny)& scanf函数注意(1) “&”是地址运算符,&a表示a在内存中的地址。 初学者常犯的典型错误：void main ( ) int a , b , c ; scanf(“%d%d%d”, a, b, c); printf(“%d,%d,%d n”, a, b, c); scanf函数注意(2) 在输入数据时，两个数据之间可以用一个或多个 空格，也可用

29、回车键或跳格键 例如: scanf(“%d%d%d”, &a, &b, &c);对应的合法输入 345 345 3(Tab键)45 对应的典型输入错误： 3 , 4 , 5 若语句改为: scanf(“%d,%d,%d”,&a ,&b ,&c) ; 则输入数据时只有 3 , 4 , 5 合法。scanf函数注意(3)回车确认输入 在输入数据时，并非输入完一个数据就被读入并送给一个变量，而是在键入一行字符并按回车键后才将该行字符输入缓冲区，然后scanf 函数从缓冲区按规定格式要求从缓冲区读取数据。第34页/共47页第三十四页，共48页。二、sca

30、nf 函数 (格式化输入(shr)函数) 作用: 用于输入(shr)任何类型的多个数据 1. 格式: scanf ( 格式控制 , 地址表列 ) ; 格式控制同 printf 函数的格式控制含义一样。地址表列由多个输入(shr)项的地址构成。可以是变 量的地址或字符串的首地址或数组元素的地址等。例 3.9 void main ( ) int a , b , c ; scanf ( “ %d %d %d ” ,&a ,&b ,&c) ; /* */ printf ( “ %d ,%d ,%d n ” ,a ,b ,c ) ; 输入(shr): 输出: 3 , 4 , 53

31、45 关于& 第35页/共47页第三十五页，共48页。程序(chngx)找错抑制(yzh)字符 指定(zhdng)输入数据宽度 关于%u的说明 2.格式说明 (1) 标准C中scanf 函数不使用 %u格式， Turbo C中可用。 (2) 可以指定整型变量输入数据宽度。 (3) 可以使用抑制字符 %* (4) 不能规定输入数据的精度(与 printf 函数不同)scanf 函数格式说明 标准C中scanf 函数不使用 %u格式。对 unsigned型数据以 %d 或 %o , %x 格式输入。 而 Turbo C中可以使用 %u 格式来输入无符号数。极宽框1内容。scanf 函数指定

32、输入数据宽度 main( ) int a, b; scanf(“%3d%3d”, &a, &b ); printf(“%d,%d”, a, b);输入: 123456 则: a 是 123 , b 是 456若有: scanf(“%3c”, &ch) ;输入: abc 则ch得到字符ascanf 函数使用抑制字符 %* 如: scanf( “%2d%*3d%2d”, &a, &b);输入: 1234567 则 a 是 12 b 是 67scanf 函数不能规定输入数据的精度(与 printf 函数不同) 程序找错main( ) float x; doub

33、le y; scanf(“%7.2f”, &x ) ; ( 不合法) scanf(“%f ”, &y ) ; (类型 不匹配) 不能输入 1234567 来使 x =2345.67;不能输入 123456789使 y =123456789 第36页/共47页第三十六页，共48页。程序(chngx)找错抑制(yzh)字符 指定(zhdng)输入数据宽度 关于%u的说明 2.格式说明 (1) 标准C中scanf 函数不使用 %u格式， Turbo C中可用。 (2) 可以指定整型变量输入数据宽度。 (3) 可以使用抑制字符 %* (4) 不能规定输入数据的精度(与 printf 函

34、数不同) 第37页/共47页第三十七页，共48页。(5) 注意(zh y)包含头文件(4) 在输入数据时，遇到以下情况该数据认为结束。 空格或回车或“ Tab ”键 数据宽度(kund)结束 如: %3d 只取3列。 非法输入(3) 使用 %c 格式(g shi)时，空格字符，转义字符，回车 等都是有效字符。 3. 注意的问题: (1) scanf函数用变量的地址作参数。 (2)格式字符中可以有其它字符但此时输入数据应将这些字符原样输入。 示例示例输入输入2输入1示例2 示例1错例scanf函数参数注意变量地址的作用典型错误main( ) int a, b; scanf ( “ %d %d ”

35、 , a , b ) ; printf(“sum=%d”, a + b);scanf函数参数注意的问题(2) 格式字符中可以有其它字符，但此时输入数据应将这些字符原样输入。 main()int a, b; scanf(“%d,%d”, &a , &b ); printf(“%d”, a + b);scanf函数参数注意的问题(2) 格式字符中可以有其它字符，但此时输入数据应将这些字符原样输入。 main() int a, b; scanf ( “a=%d,b=%d”, &a , &b ); printf(“%d”, a + b);scanf函数参数注意的问题(3

36、)使用 %c 格式时，空格字符，转义字符，回车等都是有效字符。 main() char c1, c2, c3; scanf(“%c%c%c”, &c1, &c2, &c3 ) ; printf(“%c%c%c”, c1, c2, c3); 注意的问题 (2)输入应为: 3 , 4 若：输入 34 或 ：3(Tab)4 都不合法！注意的问题 (2)则输入应为: a = 12 , b = 13 若输入:abc 则：c1=a,c2 =,c3=b应输入: abc注意 在使用上述四个函数时， getchar 和 putchar函数需用预编译命令 #include 将 “stdio

37、.h” 包括进去。 而printf 和scanf 函数则不需要。scanf函数参数注意的问题(4)在输入数据时，遇到以下情况该数据认为结束。 空格或回车或“ Tab ”键 数据宽度结束 如: %3d 只取3列。 非法输入如: scanf(“%d%c%f ”, &a, &b , &c ) ;若输入:1234a123o.36 则: a = 1234 b = a c =123第38页/共47页第三十八页，共48页。(5) 注意(zh y)包含头文件(4) 在输入数据时，遇到以下情况该数据认为(rnwi)结束。 空格或回车或“ Tab ”键 数据宽度结束 如: %3d 只取3列

38、。 非法输入(3) 使用 %c 格式时，空格字符，转义字符，回车(hu ch) 等都是有效字符。 3. 注意的问题: (1) scanf函数用变量的地址作参数。 (2)格式字符中可以有其它字符但此时输入数据应将这些字符原样输入。 示例示例输入输入2输入1示例2 示例1错例第39页/共47页第三十九页，共48页。注意： 在使用上述四个函数时， getchar 和 putchar函数需用预编译命令 #include 将 “stdio.h” 包括进去(jn q)。 而printf 和scanf 函数则不需要。第40页/共47页第四十页，共48页。3.6 程序举例例3.10 已知三角形的三条(sn t

39、io)边长，计算三角形的面积。数学公式：面积= (s*(sa)*(sb)*(sc)1/2 其中：s =1/2 *(a+b+c) main ( ) 1.定义相关(xinggun)的变量 3.计算(j sun)s和面积 4.输出三边长和面积 2.输入三角形三边长float a , b , c , s , area ;scanf(“%f,%f,%f ”,&a,&b,&c) ;s = 1.0/2 * ( a + b +c ) ;area=sqrt(s*(sa)*(sb)*(sc) ;printf(“ ” , a ,b ,c ,area) ;第41页/共47页第四十一页，共48页。例3.10 #include main ( ) float a , b , c , s , area ; scanf (“ %f ,%f ,%f ” , &a ,&b ,&c ) ; s = 1.0/2 * ( a + b +c ) ; area=sqrt ( s * (s a) * (s b) * (s c) ; printf(“ a = %7.2f , b = %7.2f ,c= %7.2f , s = %7.2f n ” , a , b , c , s) ; printf ( “