1.算法——程序设计的灵魂
-
提问：当你面对一个问题时，你解决它的基本步骤是什么？
答曰：理解问题；制定计划；执行计划；回头看。 -
提问：如何用计算机求解问题？
答曰：问题描述——>对问题进行抽象，数学建模（让计算机理解问题）——>算法设计——>程序设计（用计算机语言）——>求出问题的解。然后，我们查看计算机求得的结果是否正确，还能不能改进等。
【实例】对于买土豆这个问题。我们需要抽象出买多少斤土豆（用x表示），土豆一斤多少钱（用y表示），继而才能计算出买土豆所需的总价格。
建模：t=x*y
算法设计：
step1:输入x,y；
step2:根据公式t=x*y计算总价;
step3:输出总价t
有了算法设计，接下来用程序语言来实现就可以进行问题的求解了。可以看出，算法设计很关键。
- 提问：什么是算法？
- 答曰：为解决一个具体问题而采取的确定的有限的操作步骤，仅指计算机能执行的算法。
前辈说，程序设计是一门艺术，体现在：算法设计是程序的灵魂，结构设计是程序的肉体。Pascal语言的发明者，同时也是图灵奖获得者Wirth教授提出：算法+数据结构=程序。
-
算法的特性：
有穷性（包含有限的步骤操作）；确定性（每一条指令必须有明确的含义，对于相同的输入能得出相同的执行结果）；允许没有输入或有多个输入；必须有一个或多个输出。
-
常用的算法描述方法：
（1）自然语言；通俗易懂，符合人的日常思维习惯，但不易直接转换为程序。
step1:输入x,y；
step2:根据公式t=x*y计算总价;
step3:输出总价t
（2）伪码描述：介于自然语言和计算机语言之间
begin
input x,y
t=x*y
output t
End
（3）流程图：形象直观。描述程序的控制流程和指令执行情况的有向图。
（4）N-S结构化流程图：取消了流程线。
2. 顺序结构
- 问题：把大象放到冰箱里需要几个步骤？
- 答曰：打开冰箱门；把大象放进去；把冰箱门关上。
让计算机求解问题，必须事先指定好求解次序。一般而言，顺序结构程序涉及如下三个基本操作：输入数据；处理数据；输出数据 - 顺序结构特点：
只要按照解决问题的顺序写出相应的语句就行。执行顺序是自上而下，依序而行，也即一句一句执行。
【编程实例】求两个整相乘的结果，并将该结果输出的屏幕上。
#include<stdio.h>
int main()
{
int x,y,xc;
scanf("%d%d",&x,&y);
xc=x*y;
printf("%d*%d=%d\n",x,y,xc);
return 0;
}
3. 选择结构
- 思考：什么时候需要使用选择结构？选择结构有几种形式？
人生常常面临许多岔路口，不同的抉择将有可能完全改变你人生的轨迹。
例子1：
- 曹操败走华容道
- 如果曹操不走华容道
- 如果关羽不放走曹操
历史恐怕就要改写了。
例子2：
意林上有篇文章：马屁精改变了欧洲世界。有关窝阔台的故事，大家可以去看看，特别有趣。
例子3：
前几天微信朋友圈发了一个幼儿园的视频，老师提问：树上有10只鸟，开枪打死一只，还剩几只？
孩子们回答：
如果挂在树枝上，则剩一只，如果掉下来，则一只也不剩。
如果有关在笼子里的鸟，则。。。。。。
如果用的是无声手枪，则。。。。。。
如果树上有的鸟是聋子，则。。。。。。
如果一枪打死了两只，则。。。。。。
当时笑的肚子疼，看了好几遍。
其实，上述几个例子均为多分支控制问题，可以采用选择结构（分支结构）来解决，共有三种选择结构。
3.1单分支
单分支：如果满足某种条件，就进行相应的处理。例如，我昨天给月月说：闺女，你要是认真吃饭，待会妈妈让你看两集小猪佩奇。该问题可采用if语句来实现。
if(月月认真吃饭）
妈妈让她看两集小猪佩奇；
单分支只提到月月认真吃饭了该怎么处理，并没有提到月月不认真吃饭该怎么处理。
【编程实例】比较两个数的大小，求出较大的值。
#include<stdio.h>
int main()
{
int x=11,y=22;
int max=x;
if(x<y)
max=y;
printf("max=%d\n",max);
return 0;
}
单分支指的是：在满足x<y的情况下，语句max=y;被执行，并没有提到x>=y的情况该怎么做。所以说，单分支就是要么执行，要么不执行。
3.2：双分支
双分支：在两个不同的操作中选择其中一个来执行。用if-else语句实现。
例如，我今天又给月月说：闺女，你要是认真吃饭，待会妈妈让你看两集小猪佩奇；否则的话，妈妈带你去游乐场玩。该问题可采用if-else语句来实现。
if(月月认真吃饭）
妈妈让她看两集小猪佩奇；
else
妈妈带她去游乐场玩；
双分支不但提到月月认真吃饭了该怎么处理，也提到了月月不认真吃饭该怎么处理。
【编程实例】比较两个数的大小，求出较大的值。
#include<stdio.h>
int main()
{
int x=11,y=22,max;
if(x<y)
max=y;
else
max=x;
printf("max=%d\n",max);
return 0;
}
再来看一个稍微复杂的双分支结构，不要晕哦。
【编程实例】比较三个数的大小，求出最小值。
#include<stdio.h>
int main()
{
int x=11,y=22,z=33;
if(x>y)
{
if(y>z)
printf("min=%d\n",z);
else
printf("min=%d\n",y);
}
else
{
if(x>z)
printf("min=%d\n",z);
else
printf("min=%d\n",x);
}
return 0;
}
3.3多分支
多分支：有多个选择，用else if语句实现。
例如，我又给月月说：闺女，你要是认真吃饭，待会妈妈让你看两集小猪佩奇；否则的话，如果你认真洗脸，妈妈就带你去游乐场玩，要是不认真洗脸，就待在家里听妈妈给你讲故事哦。该问题可采用if-else语句来实现。
if(月月认真吃饭）
妈妈让她看两集小猪佩奇；
else if(月月认真洗脸)
妈妈带她去游乐场玩；
else
月月待在家里听妈妈讲故事；
【编程实例】根据输入的学生成绩判断等级：成绩≥90时为A级，80≤成绩<90时为B级，70≤成绩<80时为C级，60≤成绩<70时为D级，成绩<60为E级。
#include<stdio.h>
int main()
{
int score;
scanf("%d",&score);
if(score<0||score>100)
printf("input error!\n");
else if(score>=90&&score<=100)
printf("A\n");
else if(score>=80)
printf("B\n");
else if(score>=70)
printf("C\n");
else if(score>=60)
printf("D\n");
else
printf("E\n");
return 0;
}
上述程序也可以改写单分支结构：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<conio.h>
int main()
{
int score;
scanf("%d",&score);
if(score<0||score>100)
{
printf("input error!\n");
exit(1);
}
if(score>=90&&score<=100)
printf("A\n");
if(score>=80&&score<90)
printf("B\n");
if(score>=70&&score<80)
printf("C\n");
if(score>=60&&score<70)
printf("D\n");
if(score>=0&&score<60)
printf("E\n");
return 0;
}
也可以改写为双分支结构：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<conio.h>
int main()
{
int score;
scanf("%d",&score);
if(score<0||score>100)
{
printf("input error!\n");
exit(1);
}
else
{
if(score>=70)
{
if(score<80)
printf("C\n");
else if(score<90)
printf("B\n");
else
printf("A\n");
}
else
{
if(score>=60)
printf("D\n");
else
printf("E\n");
}
}
return 0;
}
采用嵌套，if选择语句将变得异常灵活。 大家慢慢领悟它的奥秘吧。祝你们愉快，健康！！！