第3章结构化程序设计.PDFVIP

第3章 结构化程序设计 学习目标 u 理解算法的概念 u 能够使用流程图画出顺序、选择、循环三种语句的执行流程 u 要求熟练使用 if、switch 语句判断各种选择情况以及嵌套使用 u 熟练运用 while 、do-while 、for 三种循环结构的思想解决实际问题 u 熟练应用 break、continue、goto 语句与循环语句的搭配使用 前面的章节一直在介绍 C 语言的基本语法知识，然而仅仅依靠这些语法知识还不能编 写出完整的程序。在程序中，通常需要加入业务逻辑，并根据业务逻辑关系对程序的流程进 行控制。本章将针对程序设计的灵魂——算法以及 C 语言中最基本的三种程序流程进行讲 解。 3.1 算法—— 程序设计的灵魂 3.1.1 算法的概念 假如有一张对称的桌子和无限多大小相同的硬币，有两个人轮流往桌子上放硬币，规定 硬币不可以重叠，但可以边贴边放置。最后谁放不下谁就输了。假设让你第一个放置，你如 何做才能保证自己肯定赢呢？明确了“做什么”，接下来就是寻求解决办法。首先自己赢的 话需要在自己没地方放硬币之前，对方就应该没有地方放硬币了，从这分析可以想到，我们 的行为和对方的行为应该有一定的联系性。于是可以得到一个解决办法，首先在桌子中央， 放置硬币，接下来等对方放置硬币后，只需要在他的对称位置放就可以了，只要他可以放， 那么对称位置一定还有空间，直至他没地方放了，我们就赢了。 这是生活中一个运用智慧解决问题的例子，学习编程也是为了解决问题的。那么程序是 什么？程序是为完成一项特定任务而用某种语言编写的一组指令序列。一个程序应当包含以 下两方面的内容： （1）对数据的述：在程序中指定用到哪些数据以及这些数据的类型和数据的组织形 式，这就是数据结构（data structure ）。 （2 ）对数据操作的述：即操作步骤，也就是算法（algorithm ）。 著名计算机科学家沃思（Nikiklaus Wirth ）出了一个程序公式： 程序 = 数据结构 + 算法 其中算法是一个程序的灵魂，直到今天，这个公式对于过程化程序来说依然是适用的。 算法有三种种较为常用的表示方法：伪代码法、N-S 结构化流程图和流程图法。在以后 的学习中，本书较多地用到了流程图这种述方法。 3.1.2 流程图 流程图是述问题处理步骤的一种常用图形工具，它是由一些图框和流程线组成的。使 用流程图述问题的处理步骤形象直观、便于阅读。画流程图时必须按照功能选用相应的流 程图符号，常用的流程图符号如图 3-1 所示。 起⽌框 ⼊/出框 判断框 理框 流程 接点 图3-1 流程图符号 图 3-1 所示的流程图符号中，列举了四个图框、一个流程线和一个连接点，具体说明如 下： l 起止框用于表示流程的开始或结束； l 输入/输出框用平行四边形表示，在平行四边形内可以写明输入或输出的内容； l 判断框用菱形表示，它的作用是对条件进行判断，根据条件是否成立来决定如何执 行后续的操作； l 处理框用矩形表示，它代表程序中的处理功能，如算术运算和赋值等； l 流程线用实心单向箭头或直线表示，可以连接不同位置的图框，流程线的标准流向 是从左到右和从上到下，可用直线表示，非标准流向的流程线应使用箭头指示方向； l 连接点用圆形表示，用于流程图的延续。 通过上面的讲解，读者对流程图符号有了简单的认识，接下来先来看一个简单的流程图， 如图 3-2 所示。 结束 结束 输入三个不同变量 输入三个不同变量