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算法的三种表示方法(A版)
自然语言、程序框图和程序语句是算法的三种表示方法,是算法的形式化表示,且它们是严格对应的.例如,以下是给出三个数求其中的最大数的自然语言算法、框图和程序的对应情况,通过本例体会其严密的对应关系.
例 已知,设计程序输入x的值,输出相应的y的值,写出其
算法,画出程序框图并写出其程序.
解:算法步骤为:
第一步:输入x;
第二步:判断x是否大于0,若是,y=1;若不是,y=0;
第三步:输出y.
程序框图为:
程序为:
INPUT “x=”;x
IF x>0 THEN
y=1
ELSE
y=0
END IF
PRINT y
END
点评:本题使用了条件语句“IF…THEN…ELSE…ENDIF”
去百度文库,查看完整内容>内容来自用户:yicaohan算法的三种表示方法(A版) 自然语言、程序框图和程序语句是算法的三种表示方法,是算法的形式化表示,且它们是严格对应的.例如,以下是给出三个数求其中的最大数的自然语言算法、框图和程序的对应情况,通过本例体会其严密的对应关系.例 已知,设计程序输入x的值,输出相应的y的值,写出其算法,画出程序框图并写出其程序. 解:算法步骤为: 第一步:输入x; 第二步:判断x是否大于0,若是,y=1;若不是,y=0; 第三步:输出y. 程序框图为: 程序为: INPUT “x=”;x IF x>0 THEN y=1 ELSE y=0 END IF PRINT y END 点评:本题使用了条件语句“IF…THEN…ELSE…ENDIF”。
算法的描述方式主要有自然语言,流程图,伪代码等,它们的优势和不足可以简单地归纳如下:1、自然语言优势:自然语言描述的算法通俗易懂,不用专门的训练不足:a.由于自然语言的歧义性,容易导致算法执行的不确定性.b.自然语言的语句一般较长,导致描述的算法太长.c.当一个算法中循环和分歧较多时就很难清晰地表示出来.d.自然语言表示的算法不便翻译成计算机程序设计语言.2、流程图优势:流程图描述的算法清晰简洁,容易表达选择结构,它不依赖于任何具体的计算机和计算机程序设计语言,从而有利于不同环境的程序设计.不足:不易书写,修改起来比较费事,可以借助于专用的流程图制作软件来提升绘制和修改.3、伪代码优势:伪代码回避了程序设计语言的严格、烦琐的书写格式,书写方便,同时具备格式紧凑,易于理解,便于向计算机程序设计语言过渡的优点.不足:由于伪代码的种类繁多,语句不容易规范,有时会产生误读.。
一、什么是算法 算法是一系列解决问题的清晰指令,也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。
算法常常含有重复的步骤和一些比较或逻辑判断。如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。
不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
算法的时间复杂度是指算法需要消耗的时间资源。一般来说,计算机算法是问题规模n 的函数f(n),算法执行的时间的增长率与f(n) 的增长率正相关,称作渐进时间复杂度(Asymptotic Time Complexity)。
时间复杂度用“O(数量级)”来表示,称为“阶”。常见的时间复杂度有: O(1)常数阶;O(log2n)对数阶;O(n)线性阶;O(n2)平方阶。
算法的空间复杂度是指算法需要消耗的空间资源。其计算和表示方法与时间复杂度类似,一般都用复杂度的渐近性来表示。
同时间复杂度相比,空间复杂度的分析要简单得多。 二、算法设计的方法 1.递推法 递推法是利用问题本身所具有的一种递推关系求问题解的一种方法。
设要求问题规模为N的解,当N=1时,解或为已知,或能非常方便地得到解。能采用递推法构造算法的问题有重要的递推性质,即当得到问题规模为i-1的解后,由问题的递推性质,能从已求得的规模为1,2,…,i-1的一系列解,构造出问题规模为I的解。
这样,程序可从i=0或i=1出发,重复地,由已知至i-1规模的解,通过递推,获得规模为i的解,直至得到规模为N的解。 【问题】 阶乘计算 问题描述:编写程序,对给定的n(n≤100),计算并输出k的阶乘k!(k=1,2,…,n)的全部有效数字。
由于要求的整数可能大大超出一般整数的位数,程序用一维数组存储长整数,存储长整数数组的每个元素只存储长整数的一位数字。如有m位成整数N用数组a[ ]存储: N=a[m]*10m-1+a[m-1]*10m-2+ … +a[2]*101+a[1]*100 并用a[0]存储长整数N的位数m,即a[0]=m。
按上述约定,数组的每个元素存储k的阶乘k!的一位数字,并从低位到高位依次存于数组的第二个元素、第三个元素……。例如,5!=120,在数组中的存储形式为: 3 0 2 1 …… 首元素3表示长整数是一个3位数,接着是低位到高位依次是0、2、1,表示成整数120。
计算阶乘k!可采用对已求得的阶乘(k-1)!连续累加k-1次后求得。例如,已知4!=24,计算5!,可对原来的24累加4次24后得到120。
细节见以下程序。 # include # include # define MAXN 1000 void pnext(int a[ ],int k) { int *b,m=a[0],i,j,r,carry; b=(int * ) malloc(sizeof(int)* (m+1)); for ( i=1;i0;i--) printf(“%d”,a[i]); printf(“\n\n”); } void main() { int a[MAXN],n,k; printf(“Enter the number n: “); scanf(“%d”,&n); a[0]=1; a[1]=1; write(a,1); for (k=2;k1时)。
写成递归函数有: int fib(int n) { if (n==0) return 0; if (n==1) return 1; if (n>1) return fib(n-1)+fib(n-2); } 递归算法的执行过程分递推和回归两个阶段。在递推阶段,把较复杂的问题(规模为n)的求解推到比原问题简单一些的问题(规模小于n)的求解。
例如上例中,求解fib(n),把它推到求解fib(n-1)和fib(n-2)。也就是说,为计算fib(n),必须先计算fib(n-1)和fib(n-2),而计算fib(n-1)和fib(n-2),又必须先计算fib(n-3)和fib(n-4)。
依次类推,直至计算fib(1)和fib(0),分别能立即得到结果1和0。在递推阶段,必须要有终止递归的情况。
例如在函数fib中,当n为1和0的情况。 在回归阶段,当获得最简单情况的解后,逐级返回,依次得到稍复杂问题的解,例如得到fib(1)和fib(0)后,返回得到fib(2)的结果,……,在得到了fib(n-1)和fib(n-2)的结果后,返回得到fib(n)的结果。
在编写递归函数时要注意,函数中的局部变量和参数知识局限于当前调用层,当递推进入“简单问题”层时,原来层次上的参数和局部变量便被隐蔽起来。在一系列“简单问题”层,它们各有自己的参数和局部变量。
由于递归引起一系列的函数调用,并且可能会有一系列的重复计算,递归算法的执行效率相对较低。当某个递归算法能较方便地转换成递推算法时,通常按递推算法编写程序。
例如上例计算斐波那契数列的第n项的函数fib(n)应采用递推算法,即从斐波那契数列的前两项出发,逐次由前两项计算出下一项,直至计算出要求的第n项。 【问题】 组合问题 问题描述:找出从自然数1、2、……、n中任取r个数的所有组合。
例如n=5,r=3的所有组合为: (1)5、4、3 (2)5、4、2 (3)5、4、1 (4)5、3、2 (5)5、3、1 (6)5、2、1 (7)4、3、2 (8)4、3、1 (9)4、2、1 (10)3、2、1 分析所列的10个组合,可以采用这样的递归思想来考虑求组合函数的算法。设函数为void comb(int m,int k)为找出从自然数1、2、……、m中任取k个数的所有组合。
当组合的第一个数字选定时,其后的数字是从余下的m-1个数中取k-1数的组合。这就将求m个数中取k个数的组合问题转化成求m-1个数中取k-1个数的组合问题。
设函数引入工作数组a[ ]存放求出的组合的数字,约定函数将确定的k个数字组合的第一个数字放在a[k]中,当一个组合求出后,才将a[ ]中的一个组合输出。第一个数可以是m、m-1、……、k,函数将确定组合的第一个数字。
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