C語言程序設(shè)計PPT課件第1章程序設(shè)計概述.pptx

C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,C語言程序設(shè)計 第1章 程序設(shè)計概述,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,第1章 程序設(shè)計概述,1.1 程序設(shè)計語言 1.2 算法 1.3 程序設(shè)計與實現(xiàn) 1.4 C語言程序的基本結(jié)構(gòu),C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.1 程序設(shè)計語言,程序設(shè)計語言:程序設(shè)計語言是用來編寫計算機程序的語言，它按照特定的規(guī)則組織計算機指令，使計算機能夠自動進行各種操作處理。 計算機程序: 按照程序設(shè)計語言的規(guī)則組織起來的一組計算機指令。 程序設(shè)計語言分類: 機器語言、匯編語言和高級語言。 C 語言屬于高級語言，1972年由美國的Dennis Ritchie設(shè)計發(fā)明。 1983年，美國國家標準化協(xié)會（ANSI）根據(jù)C語言問世以來各種版本對 C的發(fā)展和擴充，制定了C的標準，稱為 ANSI C。1987年ANSI又公布了新的標準87 ANSI C。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.1 程序設(shè)計語言,C語言程序示例: 計算1到100的所有自然數(shù)的和。,#include int main(void) int i=1,s=0; while(i=100) /* 循環(huán)控制 */ s=s+i; /* 數(shù)據(jù)累加 */ i=i+1; /* 生成下一個要累加的數(shù) */ printf(“sum=%dn“,s); /* 輸出結(jié)果 */ return 0; ,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2 算法,1.2.1 算法概念與算法描述 1.2.2 算法的邏輯結(jié)構(gòu) 1.2.4 算法的特性 1.2.4 算法評價,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.1 算法概念與算法描述,算法重要性：程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法 1算法的概念 算法是為計算機處理問題所設(shè)計的解題步驟。算法的最終實現(xiàn)是計算機程序。 2算法的描述方法 自然語言 流程圖 N-S圖 PAD圖 偽碼等。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.1 算法概念與算法描述, 用自然語言描述算法 “計算1到100的所有自然數(shù)的和” 步驟 i和s賦初值，使i=1,s=0； 步驟 判斷i的值，若i100 則執(zhí)行步驟；否則，轉(zhuǎn)步驟； 步驟 s加i； 步驟 i加1，轉(zhuǎn)步驟； 步驟 顯示s的值，結(jié)束。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.1 算法概念與算法描述, 用流程圖描述算法,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.1 算法概念與算法描述,“計算1100自然數(shù)和”的算法,步驟 i=1,s=0； 步驟 若i100 則執(zhí)行步驟；否則，轉(zhuǎn)步驟； 步驟 s+i； 步驟 i+1，轉(zhuǎn)步驟; 步驟 顯示s的值，結(jié)束,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.2 算法的邏輯結(jié)構(gòu),算法的三種結(jié)構(gòu) 順序結(jié)構(gòu) 分支結(jié)構(gòu) 循環(huán)結(jié)構(gòu) 三種結(jié)構(gòu)互相結(jié)合，可以實現(xiàn)任何邏輯控制,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.2 算法的邏輯結(jié)構(gòu),1、順序結(jié)構(gòu) 特點：各個步驟由前到后依次執(zhí)行，每個步驟都執(zhí)行一次。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.2 算法的邏輯結(jié)構(gòu),1、順序結(jié)構(gòu) 舉例：輸入一個學(xué)生的兩門課程的成績，計算并輸出平均成績。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.2 算法的邏輯結(jié)構(gòu),2、選擇結(jié)構(gòu) 特點：某些步驟是否能夠執(zhí)行，要視當前的條件而定，在同一次處理中，有的步驟可能執(zhí)行不到。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.2 算法的邏輯結(jié)構(gòu),2、選擇結(jié)構(gòu),舉例：輸入一個學(xué)生兩門課程的成績，若平均成績不低于90，則輸出“優(yōu)等生”；否則，輸出“加油！”。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.2 算法的邏輯結(jié)構(gòu),3、循環(huán)結(jié)構(gòu) 特點：有些步驟會被有條件地重復(fù)執(zhí)行（被重復(fù)執(zhí)行的步驟每次處理的數(shù)據(jù)也可能發(fā)生變化）。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.2 算法的邏輯結(jié)構(gòu),3、循環(huán)結(jié)構(gòu),舉例： 計算1100自然數(shù)和。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.3 算法的特性,算法特性 有窮性：一個算法必須經(jīng)過有限步驟之后結(jié)束?！坝邢薏襟E”，既指步驟量有限，同時也要求步驟量合理。 確定性：每一個步驟所規(guī)定的操作必須是確定的，不能有二義性。 有效性：每一個步驟描述的操作必須能夠通過已經(jīng)實現(xiàn)的基本運算有效地執(zhí)行，并且得到確定的結(jié)果。 輸入和輸出特性。每個有意義的算法有零個或多個輸入，并且有一個或多個輸出。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.2.4 算法評價, 時間復(fù)雜性 算法執(zhí)行時間與問題規(guī)模的關(guān)系，是算法執(zhí)行效率指標。 空間復(fù)雜性 算法對計算機內(nèi)存的需求程度，需求越少越好。 可讀性 算法可供人們閱讀的容易程度。 健壯性（容錯性） 算法對不合理的輸入數(shù)據(jù)的反應(yīng)能力和處理能力。 通用性 算法適應(yīng)一類問題，而不是某個特定問題。 正確性 算法最根本的評價指標，指算法的執(zhí)行結(jié)果滿足預(yù)先規(guī)定的功能和性能要求。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.3 程序設(shè)計與實現(xiàn),1.3.1 程序設(shè)計的基本過程 1.3.2 編輯運行C語言程序,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.3.1 程序設(shè)計的基本過程,分析要處理的問題涉及的各種概念、數(shù)據(jù)特點、已知條件、所求結(jié)果，以及已知條件與所求結(jié)果之間的關(guān)系等各方面的信息。 明確：要做什么？,確定具體的算法，并選擇合適的算法表達工具對算法進行描述。,用程序設(shè)計語言的語句和命令實現(xiàn)算法的每一個步驟。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.3.2 編輯運行C語言程序,使用VC+ 6.0實現(xiàn)C程序的基本步驟有4個： 1建立源程序文件,3構(gòu)建可執(zhí)行文件,2編譯源程序,4運行可執(zhí)行文件,啟動VC+ 6.0系統(tǒng) 使用“File”“New”命令，打開VC+ 6.0的程序編輯窗口 錄入編輯源程序，保存文件,使用“Build”“Compile”命令對源程序進行編譯，生成二進制目標代碼文件。,程序通過編譯之后，使用“Build”“Build”命令將編譯階段生成的目標文件和系統(tǒng)的庫函數(shù)文件等連接起來，生成擴展名是“.exe”的可執(zhí)行文件。,使用“Build”“!Execute”命令運行程序，獲得執(zhí)行結(jié)果。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.3.2 編輯運行C語言程序,例1-1 使用VC+編輯運行自然數(shù)累加程序。, 建立源程序文件。 啟動VC+ 6.0，使用“File”“New”命令，打開 “new”窗口，選用“Files”選項卡，在主窗口中選擇“C+ Source File”項，在“File”對話框中輸入文件名，在“Location”對話框中指定文件的存儲位置。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.3.2 編輯運行C語言程序, 建立源程序文件 單擊“OK”按鈕，打開程序編輯窗口錄入編輯源程序，并及時存盤。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.3.2 編輯運行C語言程序, 建立源程序文件。 編譯源程序 程序編輯完成后，使用“Build”“Compile ”命令編譯,執(zhí)行“Build”“Compile”命令后的提示信息,編譯結(jié)果顯示在編譯報告窗口,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.3.2 編輯運行C語言程序, 建立源程序文件。 編譯源程序。 構(gòu)建可執(zhí)行文件。 程序編譯完成后，使用“Build”“Build ”構(gòu)建可執(zhí)行文件。 運行可執(zhí)行文件。 成功構(gòu)建可執(zhí)行文件之后，使用“Build”“!Execute”命令即可運行程序。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.4 C語言程序的基本結(jié)構(gòu),1.4.1 程序的函數(shù)化結(jié)構(gòu) 1.4.2 標識符與保留字 1.4.3 程序風(fēng)格,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.4 1 程序的函數(shù)化結(jié)構(gòu),1簡單C語言程序的結(jié)構(gòu) C語言程序是由函數(shù)構(gòu)成的，任何一個C語言程序都有一個稱為主函數(shù)的main()函數(shù)。 main()函數(shù)的一般結(jié)構(gòu)： int main() 函數(shù)體 ,例1-2 更簡單的C程序。 #include int main() printf(“Hello!n“); return 0; ,特別強調(diào)： 任何一個C語言程序，main()函數(shù)都是不可缺少的，當一個C語言程序只有一個函數(shù)模塊時，這個函數(shù)必然是main()函數(shù)。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.4.1 程序的函數(shù)化結(jié)構(gòu),2C語言程序的一般結(jié)構(gòu) 一個C語言程序，在結(jié)構(gòu)上不僅要有main()函數(shù)，還可以包括其他獨立的函數(shù)，一個函數(shù)可以在另一個函數(shù)中被使用。,例1-3 輸出圖案程序。 #include int main(void) /* 主函數(shù) */ void p_s(void); p_s(); p_s(); p_s(); return 0; void p_s() /* 其他函數(shù) */ printf(“$#$n“); ,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.4.1 程序的函數(shù)化結(jié)構(gòu),3C語言程序的基本特點 C語言程序由函數(shù)構(gòu)成，而且每個程序可以有多個函數(shù)。 一個源程序不論由多少個函數(shù)組成，有且只能有一個main()函數(shù)，而且main()函數(shù)可以放在程序的任何位置。 一個源程序無論由多少個函數(shù)構(gòu)成，總是從main()函數(shù)開始執(zhí)行程序，與main()函數(shù)在程序中的位置無關(guān)。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.4.2 標識符與保留字,1. 標識符 在程序中使用的變量名、函數(shù)名等。 標識符構(gòu)成 任何一個標識符只能是由字母（AZ，az）、數(shù)字（09）和下劃線“_”構(gòu)成的字符串，其他符號不能出現(xiàn)在標識符中，并且標識符的第一個字符必須是字母或下劃線。 合法標識符 a BOOK1 max _add num_1 非法標識符 3sum 不允許以數(shù)字開頭 ab#cd 使用了非法字符“#” book-1 出現(xiàn)非法字符“-”（減號）,注意： 兩個標識符中的字母相同而大小寫形式不同時，C語言認為是兩個不同的標識符。 標識符命名應(yīng)盡量有相應(yīng)的意義，以便閱讀理解。 建議初學(xué)者盡量使用較短而有意義的標識符，既便于上機訓(xùn)練，也會使程序更清晰。,2保留字 由語言規(guī)定的用于定義變量類型、命令字等具有特定意義的標識符。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,1.4.3 程序風(fēng)格, 如果一行能夠容下一個語句，那么就讓這個語句獨占一行。 用 括起來的部分，通常表示了程序的某一層次結(jié)構(gòu)?！啊焙汀啊币话闩c該結(jié)構(gòu)語句的第一個字母對齊，并單獨占一行。 低一層次的語句應(yīng)比高一層次的語句縮進若干列后書寫，以便看起來更加清晰。 要在程序的開始或者在程序的關(guān)鍵位置使用注釋，以提高程序的可讀性。,C語言程序設(shè)計-理論、方法與實踐（第2版） 張磊編著,小結(jié)（1）,( 1) 算法是逐步求解問題的方法，是計算機處理問題所需要的具體步驟。流程圖、偽代碼是常用的描述算法方法。 (2) 順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)是算法的三種基本結(jié)構(gòu)。