C语言教程:N-S流程图详解与算法设计实例
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更新于2024-07-14
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N-S流程图是用于描述算法逻辑的一种图形工具,它是计算机科学中表达控制流程的关键手段,尤其是在早期编程语言发展时期,流程图的直观性和易理解性使其成为阐述算法的有效方式。本文档涉及的是C语言的学习材料,重点介绍了如何通过流程图表示算法。
算法的基本概念包括五个特性:有穷性(算法必须能在有限步骤内完成)、确定性(每一步都有明确的输出)、可行性(步骤是可以实现的)、输入(算法接受外部数据作为输入)和输出(算法会产生预期结果)。衡量一个算法好坏的标准主要包括正确性、可读性、健壮性和效率,即时间复杂度与空间复杂度。时间复杂度衡量了算法执行所需的时间与输入规模的关系,而空间复杂度则关注算法执行过程中所需的内存空间。
文中举了两个实例来说明算法的描述,第一个是计算阶乘,通过自然语言描述了一组清晰的步骤,涉及到变量初始化、用户输入、条件判断和输出结果。第二个例子是寻找三个数中的最小值,同样采用逐步执行的方式,通过比较和更新最小值来达成目标。
流程图是算法描述的一种形式,它通过图形化的方式来展现算法的执行路径。常见的流程图符号包括起止框(表示程序开始和结束)、输入/输出框(处理输入和输出)、判断框(根据条件决定下一步)、处理框(执行特定操作)和连接点(连接流程线)。例如,实例2.3中的流程图展示了如何根据输入的三个数a、b、c,通过顺序结构进行比较和交换,以实现按大小顺序输出这三个数。
Bohra和Jacopini提出的三种基本算法结构是顺序结构、选择结构和循环结构。顺序结构是线性的,按照步骤依次执行;选择结构(如if-else)根据条件决定分支;循环结构(如for或while)则重复执行一段代码直到满足某个条件为止。这三种结构是所有算法的基础,可以组合使用来构建复杂的控制流程。
本文档旨在帮助初学者理解算法的基本概念、描述方法,特别是通过N-S流程图和实例来展示如何设计和实现简单的算法。这对于学习和实践C语言编程,尤其是掌握算法设计和控制结构至关重要。
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杜浩明
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