程序设计的3种基本结构.ppt
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1、第3章 程序设计的3种基本结构,本章内容及要求:(1)了解算法概念及表示,掌握用NS流程图表示算法;(2)熟练掌握赋值语句、输入/输出消息框函数的使用;(3)熟练掌握行if语句、块if结构、Select Case情况选择结构有使用,掌握选择的嵌套结构;(4)熟练掌握实现循环结构的For/Next循环结构及Exit For语句、Do/Loop循环结构的使用,掌握多重循环;(5)能够运用3种结构进行综合程序设计。,重点:选择结构及循环结构的实现及其应用,难点:算法设计、选择的嵌套及多重循环结构,3.1 算法及算法的表示,3.1.1 算法概述 什么是算法:广义地讲:算法是为完成一项任务所应当遵循的一
2、步一步的规则的、精确的、无歧义的描述,它的总步数是有限的。狭义地讲:算法是解决一个问题采取的方法和步骤的描述。下面通过两个简单的例子加以说明:,1)输入A、B、C。2)A与B中大的一个放入MAX中。3)把C与MAX中大的一个放入MAX中。4)输出MAX,MAX即为最大数。,例3.1 输入三个数,然后输出其中最大的数。将三个数依次输入到变量、B、C中,设变量MAX存放最大数。其算法如下:,3.1 算法及算法的表示,例3.2 输入10个数,打印输出其中最大的数。算法设计如下:(1)输入1个数,存入变量A中,将记录数据个数的变量N赋值为1,即N=1(2)将A存入表示最大值的变量Max中,即Max=A
3、(3)再输入一个值给A,如果AMax 则 Max=A,否则Max不变(4)让记录数据个数的变量增加1,即N=N+1(5)判断N是否小于10,若成立则转到第(3)步执行,否则转到第(6)步(6)打印输出max,3.1 算法及算法的表示,3.1.2 算法的特性,有穷性确定性有0个或多个输入有一个或多个输出有效性,3.1 算法及算法的表示,3.1.3 算法的表示 一、自然语言与伪代码表示算法自然语言:就是指人们日常使用的语言,可以是汉语、英语或其它语言。伪代码:是用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号(包括数学符号)来描述算法。,3.1 算法及算法的表示,例如:例3.1可用如下的伪代码表示Beg
4、in(算法开始)输入 A,B,C IF AB 则 AMax 否则 BMax IF CMax 则 CMaxPrint MaxEnd(算法结束),3.1 算法及算法的表示,二 用传统流程图表示算法,处理框,起止框,I/O框,判断框,流程线,1、传统流程图中的基本符号,3.1 算法及算法的表示,2、三种基本结构的表示(1)顺序结构,(2)选择结构,3.1 算法及算法的表示,(3)循环结构,a)当型循环,b)直到循环,3.1 算法及算法的表示,三种基本结构的特点:,(1)只有一个入口(2)只有一个出口(3)不存在死语句(4)不存在死循环,例:例3.2输入10个数,打印输出其中的最大的数的流程图,3.1
5、 算法及算法的表示,从10个数中选出最大的数的算法流程图,N10,Max=A N=1,AMax,Max=A,输入A,开始,再输入给A,N=N+1,打印Max,结束,Y,N,N,Y,3.1 算法及算法的表示,3.1.4 用NS流程图表示算法,将全部算法写在一个矩形框内,在矩形内还可包含其它从属于它的框,三种基本结构的NS图表示:,1、顺序结构,2、选择结构,3.1 算法及算法的表示,(3)循环结构,a)当型循环,b)直到循环,例:画出从10个数中选出最大的数的NS 流程图,3.1 算法及算法的表示,传统流程图,N10,Max=A N=1,AMax,Max=A,输入A,开始,再输入给A,N=N+1
6、,打印Max,结束,Y,N,N,Y,输入A,当N10,Max=A,N=N+1,打印Max,Max=A,N=1,NS流程图,AMax,Y,N,输入A,3.1 算法及算法的表示,Private Sub Form_Click()Dim a%,max%,i%a=Val(InputBox(A=?)max=a For i=2 To 10 a=Val(InputBox(A=?)If a max Then max=a Next i Print Max=;maxEnd Sub,下面是例3.2的计算机 程序,即为用计算机语言表示算法:,3.1 算法及算法的表示,3.1.6 结构化程序设计方法(补充),(一)、用计
7、算机解决问题的过程,提出、分析问题,确定算法模型,设计算法,编写程序,调试程序,分析输出结果,正确合理,结束,不正确,3.1 算法及算法的表示,(二)、结构化程序设计思想,自顶向下、逐步细化、模块化,自顶向下:先从全局、整体设计逐步细化:将一个问题分解成几个较小的问题解决模块化:将一个大任务分解成若干个较小的部分,每 个部分承担一定功能,称为“功能模块”,例:给100个整数,打印输出其中的素数,3.1 算法及算法的表示,S1,NS流程图,S3,S2,3.1 算法及算法的表示,S1,NS流程图,S3,S2,S21,3.1 算法及算法的表示,细化后的流程图,3.2 顺序结构,3.2.1 赋值语句
8、形式:变量名表达式 对象.属性表达式 功能:将表达式的值赋值给变量名或指定对象的属性。一般用于给变量赋值或对控件设定属性值.例:sRate!=0.1 Text1.Text 欢迎使用Visual Basic 6.0”说明:1 执行过程:先求表达式的值,然后将值赋值给左边的变量。2 右边的表达式可以是变量、常量、函数调用等特殊的表达式。3 不要将“”理解为数学上的等号:A=A+1 是表示将A单元的值加后以放回到A单元。,执行过程如右图,3.赋值符号“=”左边一定只能是变量名或对象的属性引用,不能是常量、符号常量、表达式。下面的赋值语句都是错的:5=X 左边是常量。Abs(X)=20 左边是函数调用
9、,即是表达式。,5.赋值符号“=”两边的数据类型一般要求应一致。,3.2 顺序结构,3.2.2 数据的输出Print方法,Print方法的一般格式:对象名.Print,|;,说明:对象名.可以是窗体名、图片框名,也可是立即窗口“Debug”。若省略对象,则表示在当前窗体上输出。用Print方法在图片框和立即窗口对象中输出与在窗体对象中输出完全相同。,3.2 顺序结构,3.2.3 用户交互函数和过程 1.InputBox函数变量名=InputBox$(,)其中:提示 提示信息,标题 标题区显示,缺省输入区缺省值。例如,要在屏幕上显示如下的对话框:,3.2 顺序结构,例如:有下列语句如下:Dim
10、x%x=Val(InputBox(“请输入一个数”,“输入框”,100)语句执行后打开如下对话框。,3.2 顺序结构,2.MsgBox函数和MsgBox过程 函数形式:变量%=MsgBox(提示,按钮图标+缺省按钮+模式,标题)过程形式:MsgBox 提示,按钮图标+缺省按钮+模式,标题,3.2 顺序结构,说明:“标题”和“提示”与InputBox函数中对应的参数相同;“按钮图标+缺省按钮+模式”是整型表达式,决定信息框按钮数目、出现在信息框上的图标类型及操作模式(见表3.1)若程序中需要返回值,则使用函数,否则可调用过程。,3.2 顺序结构,按钮及图标值如下:,根据用户所选按钮,函数返回17
11、的整数值,其含义如下表:(表3-2),3.2 顺序结构,3.2.4 注释语句,其语法格式为:Rem 或 说明:1.指要包括的任何注释文本。在Rem关键字和注释内容之间要加一个空格。可以用一个英文单引号“”来代替Rem关键字。2.如果在其他语句行后面使用Rem关键字,必需用冒号(:)与语句隔开。若用英文单引号“”,则在其他语句行后面不必加冒号(:)。例如:Const PI=3.1415925 符号常量PIS=PI*r*r:Rem计算圆的面积,3.2 顺序结构,3.2.5 应用举例,例3.3 输入时间(小时,分和秒),然后使用输出消息框输出总计多少秒。使用文本框输入数据,使用消息框输出计算结果,程
12、序运行界面如图3-14所示。,3.2 顺序结构,图3-14 程序运行界面,3.2.5 应用举例,例3.4 编一程序,求一内半径R1=10cm,外半径R2=20cm的球环的体积。要求按四舍五入保留到小数点后4位。解:球的体积公式:本题所求的球环面的体积公式:,3.2 顺序结构,选择结构是根据条件选择执行不同的分支语句,以完成问题的要求。在Visual Basic程序设计中,使用IF语句和Select Case语句来处理选择结构。其特点是:根据所给定的条件成立(True)或不成立(False),从各实际可能的不同分支中执行某一分支的相应操作(程序块),并且任何情况下总有“无论条件多寡,必择其一;虽
13、然条件众多,仅选其一”的特性。,3.3 选择结构,3.3.1 If条件语句,1.IfThen语句(单分支结构)If Then 语句块 End If 或 If Then,例:已知两个数x和y,比较它们的大小,使得x大于y.If xy Then t=x:x=y:y=t End If 或 If xy Then t=x:x=y:y=t,3.3.1 If条件语句,2.IfThenElse语句(双分支结构)If Then Else End If If Then Else,双分支选择结构执行过程,3.3.1 If条件语句,例如:输出x,y两个中值较大的一个值。IF XY Then Print XElse P
14、rint YEnd If也可以写成如下的单行形式:IF XY Then Print X Else Print Y,3.3.1 If条件语句,例3.5 设计一个求解一元二次方程的程序,要求考虑实根、虚根等情况。算法分析:(1)一元二次方程根的计算公式:(2)求解首先要输入方程的系数a,b,c,计算的值,由其值是否大于等于零来决定是实根还是虚根。,3.3.1 If条件语句,3.条件函数Iif()IIf函数可用来执行简单的条件判断操作,它相当于IFThen.Else结构。IIF函数的使用格式:IIF(,)说明:(1)与IF语句中的表达式相同,通常是关系表达式、逻辑表达式,也可为算术表达式。如果是算术
15、表达式,其值按非0为True,0为False进行判断。(2)当为真时,函数返回的值,当为假时,函数返回的值。(3)、可以是任何表达式。例如:Max=IIF(XY,X,Y)它与下面语句等价:IF XY Then Max=x Else Max=Y,3.3.1 If条件语句,4.IfThenElseIf语句(多分支结构)形式:If Then ElseIf Then Else 语句块 n+1 End If,执行过程,3.3.1 If条件语句,使用IF语句实现的程序段如下:If x=90 then Print 优秀ElseIf x=80 Then Print 良好 ElseIf x=70 Then Pr
16、int 中等 ElseIf x=60 Then Print 及格 Else Print 不及格End If,例3.6 输入一学生成绩,评定其等级。方法是:90100分为“优秀”,8089分为“良好”,7079分为“中等”,6069分为“及格”,60分以为“不合格”,3.3.1 If条件语句,3.3.2 Select Case语句(情况语句)形式:Select Case 变量或表达式Case 表达式列表1语句块1Case 表达式列表2语句块2Case Else语句块n+1End Select,数值型或字符串表达式,3.3 选择结构,说明:与同类型的下面四种形式之一:表达式 A+5 一组枚举表达式
17、(用逗号分隔)2,4,6,8 表达式1 To 表达式2 60 to 100 Is 关系运算符表达式 Is 60,3.3 选择结构,例如:将例3.3 使用select case.语句来实现的程序段如下:Select Case x Case 90 to 100 Print 优秀 Case 80 to 89 Print 良好 Case 70 to 79 Print 中等 Case 60 to 69 Print 及格 Case Else Print 不及格End Select,3.3 选择结构,2.Choose函数Choose函数使用格式:Choose(,.)说明:Choose函数根据的值来决定返回其
18、后中的那个表达式的值。如果的值为1,则返回的值,如果的值为2,则返回的值,以此类推。若的值小于1或大于n,则函数返回Null。例如:根据Nop的值,得到+、-、*,/的运算符,可由理面语句来实现。Nop=Int(Rnd*4)+1OP=Choose(Nop,+,-,*,/),3.3 选择结构,3.3.3 选择结构的嵌套下面是两种正确的嵌套形式:(1)IF Then.IF Then Else.End If.Else.IF Then.Else.End If.End IF,(2)IF Then.Select Case Case IF Then Else.End If Case.End Select.E
19、nd IF,3.3 选择结构,注意:只要在一个分支内嵌套,不出现交叉,满足结构规则,其嵌套的形式将有很多种,嵌套层次也可以任意多。对于多层IF嵌套结构中,要特别注意IF与Else的配对关系,一个Else必须与IF配结,配对的原则是:在写含有多层嵌套的程序时,建议使用缩进对齐方式,这样容易阅读和维护。,例3.7,设计一个用户身份验证程序,运行界面如下图所示。,3.3 选择结构,循环结构是一种重复执行的程序结构。它判断给定的条件,如果条件成立,即为“真”(True),则重复执行某一些语句(称为循环体);否则,即为“假”(False),则结束循环。通常循环结构有“当型循环”(先判断条件,后执行循环)
20、和“直到型循环”(先执行循环,再判断条件)两种。在Visual Basic中,实现循环结构的语句主要有4种:ForNext语句 Do While/UntilLoop DoLoop While/Until语句 WhileWend语句,3.4 循环结构,3.4.1 ForNext循环语句 For循环语句(一般用于循环次数已知)形式:For 循环变量初值 to 终值 Step 步长 语句块Exit For 语句块 Next 循环变量,3.4 循环结构,循环次数,例:For I=2 To 13 Step 3 Print I,Next I Print“I=“,I,循环执行次数 输出I的值分别为:2 5
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