第六讲、算法和流程图.pptx

在编程领域，算法扮演着至关重要的角色，它是程序的灵魂。第六讲的主题聚焦于算法和流程图，旨在帮助学习者理解和掌握这两项基础概念。算法是一组逻辑清晰、简洁明了的步骤，用于解决特定问题。著名科学家沃思提出的公式"数据结构+算法=程序"强调了算法在编程中的核心地位，而扩充后的公式则加入了程序设计方法、语言和环境，指出它们共同构成了完整的程序。 算法具有五个基本特性： 1. 有穷性：算法必须在有限步骤内结束。 2. 确定性：每一步都有明确的执行规则，不会产生歧义。 3. 有效性：每一步都是可行的操作。 4. 可以有零个或多个输入，这些输入决定了算法的初始状态。 5. 至少有一个或多个输出，作为算法运行的结果。 算法的表示方法多样，包括自然语言、传统流程图、N-S流程图、伪代码以及计算机语言。自然语言描述算法直观易懂，但可能存在文字冗长和歧义的问题。传统流程图使用图形符号表示流程，适用于各种复杂问题，但流程线可能过于繁杂。N-S流程图则更为简洁，由美国学者I.Nassi和B.shneiderman提出，易于理解，但绘制和修改较为繁琐。 流程图通常包含三种基本结构： 1. 顺序结构：按照步骤顺序执行。 2. 选择结构（分支结构）：根据条件决定执行路径。 3. 循环结构：满足一定条件时重复执行某段代码，分为当型（while）循环和直到型（until）循环。 伪代码是一种介于自然语言和计算机语言之间的表达方式，它允许程序员以接近自然语言的形式描述算法，方便理解，同时保留了足够的精确度，可转化为实际代码。计算机语言则是最直接的实现算法的方式，但它需要遵循特定的语法规则。 结构化程序设计方法强调使用上述基本结构来组织程序，避免使用GOTO等跳跃指令，使得程序结构清晰，易于理解和维护。文档和注释对于理解算法和程序同样至关重要，它们提供了关于程序功能、逻辑和使用方法的详细信息。 通过学习这些基础知识，开发者能够更好地设计和分析算法，评估其效率，并进行必要的优化，确保程序能够高效、准确地完成预定任务。同时，理解不同表示方法的优缺点，有助于在实际工作中灵活选择最适合的工具来表达和实现算法。