C语言01

从问题到C语言程序设计

1.1计算机的问题求解方法

程序设计面向的问题

1. 什么问题可以用程序的方法解决?

   • 打印九九乘法表

   • 图形变换

   • 文件压缩问题

   • .......

   • 一切可计算的问题

2. 如何解决?

   1. 确定问题可计算

   2. 建立问题的数学模型

   3. 设计算法和数据结构

   4. 选择合适的计算机语言编写程序

   5. 调试运行程序分析结果

关于计算

1. 什么是计算

   • 基于规则的符号集合的变换过程，有限的步骤

2. 可计算和不可计算

   • 可计算：输入与输出是明确的

   • 不可计算：旅行家问题

   • 理论上可计算的问题，实际上不一定有解

3. 计算的复杂性

   • 时间复杂度：受问题规模影响(如：梅森素数)

   • 空间复杂度(不讨论)

关于算法

1. 什么是算法

   • 有穷规则的集合，规则规定了解决某一特定类型的问题的运算序列（是解决问题的有限步骤）

2. 算法的特征

   • 有穷性：有限步骤

   • 确定性：含义确切

   • 有效性：有效执行

   • 有零个或多个输入

   • 有一个或多个输出

3. 算法描述方法：

   • 自然语言

   • 程序语言

   • 流程图----->传统方法

   • N-S图------->结构化程序设计方法（待补充）

   • PAD图

   • 伪代码------>随意但不严谨的方法

4. 算法优化：

   • 减少判断次数

• 无效输出减少

1. 总结：

   • 算法是解题步骤，设计取决于人的创造

   • 实际问题需要首先分析----抽象----建模，才能设计算法

   • 算法的5个特征，设计时必须满足

   • 基于计算机的问题求解和数学方法有很大不同

   • 算法需要用工程化的方法表达

   • 算法有很大的优化空间

结构化程序设计方法

• 自顶向下，逐步求精

• 单入口单出口

1. 什么是好程序

   • 可读性好

   • 效率高

2. 写好一个程序

   • 三个基本结构构成（顺序，选择，循环待补充）

   • 不用GOTO语句（原则不用，适当使用）

3. 良好的程序设计代码特点：

   • 正确性----正确实现功能

   • 易读性----易于阅读和理解，便于调试、修改和扩充

   • 健壮性----算法对交互和环境的反应或处理能力

   • 高效率----所需时空都小

4. 良好的程序设计风格

   • 源程序文档化

   • 数据说明标准化

   • 语句规范化

   • 输入输出格式化

总结

• 过程：问题---->程序---->指令序列---->结果

• 从问题到程序---->抽象、建模+程序设计

• 抽象、建模=可计算+计算复杂性

• 程序设计=数据结构+算法+方法

• 算法=问题分析+算法表达+程序实现

• 程序实现=语言+环境