用伪代码描述算法课件.pptx

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1、,第一章 如何用计算机解决问题,第二节 算法描述与设计,一、算法是“灵魂”,1.算法存在于人们生活中，如：上街购物、顾客付款、营业员找银等。2.“韩信点兵问题”有不同的求解过程，就有不同的算法。3.算法解决问题的方法和步骤。 算法是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。通俗点说，就是计算机解题的过程。在这个过程中，无论是形成解题思路还是编写程序，都是在实施某种算法。前者是推理实现的算法，后者是操作实现的算法。,4.算法的发现,世界上最早的算法(P5)算法是尼克劳斯.沃斯（N.Writh）提出的，他指出：算法+数据结构=程序。（即算法不能单独构成程序，它必须和数据结构合二为一）,算

2、法独立于任何具体的程序设计语言，一个算法可以用多种程序设计语言来实现。,5-算法的特征,算法要有一个清晰的起始步，表示处理问题的起点，且每一个步骤只能有一个确定的后继步骤(1算法的确定性)，从而组成一个步骤的有限序列(2算法的有穷性)；要有一个终止步(序列的终止)表示问题得到解决或不能得到解决；每条规则必须是确定的、可行的(3算法的可行性)、不能存在二义性。算法总是对数据进行加工处理，因此，算法的执行过程中通常要有数据4输入(0个或多个)和数据5输出（至少一个）的步骤。,(书P6)例：计算1+2+3+100=？分析：计算这道题目的算法有限制范围，可以在有限时间内完成，这是算法的第一个特征：有穷

3、性。计算时可以用纸笔、算盘、运算器和计算机来完成，且计算过程是多样的，但结果是唯一的。这就是算法的可行性、确定性。计算方法：把这100个数按顺序相加。用凑数法：1+99=100，2+98=100，3+97=100，49+51，最后只剩下50和100。计算机计算法： 令S=0，使1n100，先执行S=S+n ，再执行n=n+1 n=1，S=0时，S=1 n=2，S=1时，S=3 n=3，S=3时，S=6n=4，S=6时，S=10 n=5，S=10时，S=15 n=6，S=15时，S=21 算法的另外一个特征：输入、输出。随时可以将程序改变：N个连续数相加，N个奇数或偶数相加等,第一章 如何用计算

4、机解决问题第二节 算法描述与设计,为了能更好地理解什么是算法，我们利用日常生活中的“打电话” 的例子来讨论。,“打电话” 的过程。,拿起听筒,拨号,打不通,通了,把听筒放下,通话,结束,把听筒放下,等会儿再拨,无人接听,把听筒放下,等会儿再拨,第一章 如何用计算机解决问题,算法的概念：,解决问题的方法和步骤就是算法。,算法可以用多种方法来描述,1、用自然语言来描述。2、用流程图来描述。3、用伪代码描述算法。,1、用自然语言来描述。（书P6-7）,什么是自然语言。,即用人们日常使用的语言和数学语言描述的算法,算法描述：,以“韩信点兵问题” 为例：,算法分析：,以“韩信点兵问题” 为例：,1、将N

5、的初始值赋为12、如果N被3、5、7整除后余数为2、3、2，则输出N的值，转入第4步3、将N的值加1，转到第2步4、结束程序,书P7实践：,若N=2，则密文与原文的对应关系是,读入字符串的方法,自然语言的优点：通俗易懂。缺点：容易产生歧义。,例如：,“这个人连老张也不认识”。,意思之一：这个人不认识老张。意思之二：老张不认识这个人。,2、用流程图来描述。,什么是流程图？（也称程序框图）它是算法的一种图形化表示方法。,认识流程图符号,流程图的特点:,与自然语言相比，用流程图描述算法形象、直观，更容易理解。,1）用伪代码描述“韩信点兵问题”的算法,For I=1 to N if n能被3、5、7整

6、除余数为2、3、2 then 输出n end ifNext I,3、用伪代码描述算法。,2)例如，判断一个四位数的年份是否为闰年。算法分析：我们知道，如果2月是28天，则这一年是平年；如果是29天，则这一年是闰年。判断闰年的条件是：如果该年份能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除，则该年为闰年。算法描述（伪代码）：输入年份yIF y能被4整除 THENIF y 不能被100整除 THEN输出“是闰年”ELSEIF y 能被400整除 THEN输出“是闰年”ELSE输出“不是闰年”END IFEND IFELSE输出“不是闰年”END IF,使用伪代码描述算法没有严格的语法限制，书写格

7、式也比较自由，只要把意思表达清楚就可以了，它更侧重于对算法本身的描述。在伪代码描述中，表示关键词的语句一般用英文单词，其他语句可以用英文语句，也可以用汉语语句。,伪代码的优缺点（书P9）：,用伪代码描述的算法简洁、易懂，修改起来也比较容易，并且很容易转化为程序语言代码。缺点是不够直观。,练习：说出下面流程图的各框名称,开始框,输入框,处理框,判断框,处理框,处理框,处理框,输出框,结束框,如果两个数有最大公约数A，那么这两个数，以及这两个数的差，还有大数除以小数的余数，必然都是A的倍数。 所以当最后两个数刚好能整除时，较小的数就是最大公约数。,1）什么是算法？,解决问题的方法和步骤就是算法,小结 ：,2）算法描述的方法有三种。,用自然语言来描述用流程图来描述用伪代码描述算法,小结 ：,