C语言是一种广泛应用于系统开发、软件工程和嵌入式系统的编程语言，以其高效、灵活性和接近硬件的特点而闻名。在C程序设计中，理解和掌握算法是至关重要的，因为算法被视为程序的灵魂。本教程由谭浩强编著，旨在帮助学习者深入理解C语言及其算法设计。
1. **C语言特点**：
- C语言简洁明了，语法结构紧凑。
- 直接操作内存，提供了丰富的控制结构，如分支、循环等。
- 面向过程，强调函数的调用与返回，适合编写系统级和底层程序。
- 强类型，对变量类型有严格规定，有助于避免错误。
- 低级别的特性，如指针，使得C语言可以进行复杂的数据操作。
2. **C程序的基本结构**：
- 程序通常由预处理指令（如`#include`）、声明部分、函数定义和主函数（`main()`）组成。
- 预处理指令用于引入头文件，提供函数原型和常量定义。
- 声明部分定义变量和函数。
- 函数定义是程序的主要逻辑，每个函数负责特定任务。
- 主函数`main()`是程序的起点，其他函数可以通过调用来执行。
3. **算法的概念**：
- 算法是一系列解决问题的明确指令，可以用于计算、数据处理、自动化或其他任务。
- 程序设计的过程包括问题分析、设计算法、编程与调试、编写程序文档等步骤。
- 算法设计要考虑数据结构，如数组、链表、树等，以及操作步骤。
4. **程序设计的任务**：
- 问题分析：理解问题，建立数学模型，确定条件、目标和方法。
- 设计算法与数据结构：明确解决问题的步骤，可能用流程图辅助表达。
- 编程与调试：编写源代码，通过编译器检查语法错误，运行程序检测逻辑错误。
- 编写程序文档：为开发者和使用者提供清晰的说明。
5. **书写程序的规则**：
- 保持代码整洁，每条语句占一行，用大括号`{}`组织代码块。
- 使用缩进来增强代码的可读性，使层次结构清晰。
- 遵守良好的编程风格，以方便代码的维护和理解。
6. **程序实例**：
- 示例1展示了如何利用C语言计算输入数字的正弦值，利用`<math.h>`库中的`sin()`函数。
- 示例2演示了简单的加法操作，展示了如何定义和操作整数变量。
7. **算法的重要性**：
- 数据结构与算法共同构成了程序的核心，Niklaus Wirth提出的公式强调了这一点。
- 算法分为数值运算和非数值运算，例如求和、排序、搜索等。
8. **算法设计**：
- 算法应具有明确的步骤，例如求阶乘的算法可以优化，利用循环来减少重复计算。
- 算法的设计要考虑到计算机的特性，如循环结构在计算机中易于实现。
9. **应用实例**：
- 打印80分以上学生的成绩，可以通过遍历所有学生，判断每个学生的分数来实现。
- 判定闰年，利用条件判断和循环，根据闰年的规则进行检查。
通过这些讲解，我们可以看到C语言编程不仅仅是编写代码，更重要的是设计有效的算法来解决问题。掌握算法设计和C语言的基础知识，将有助于我们编写出高效、可读且易于维护的程序。在实际编程中，应不断实践和优化算法，提高编程技能。
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