C语言程序设计1：从问题到c语言的程序设计

程序设计面向的问题

许多常见问题通过软件解决了。

而比如打印九九乘法表、图形变换、文件压缩、求和问题、排序问题、数列问题等这种小问题，用程序解决。一切可计算问题都可以用程序解决

程序设计的五个步骤

• 确定问题可计算；
• 建立问题的数学模型；
• 设计算法和数据结构；
• 选择合适的计算机语言编写程序；
• 调试运行程序分析结果

计算

• 什么是计算

  从一个按规则组织的符号集合开始，再按照既定的规则一步步地改变这些符号集合，经过有限步骤之后得到一个确定的结果。

• 可计算与不可计算

  输入参数和输出参数的对应关系是明确的

• 计算复杂性

  从时间复杂度和空间复杂度两个方面度量

算法

• 什么是算法

  有穷规则的集合

• 算法的特性

  - 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
  

• 算法描述方法

  - 自然语言
  - 程序语言
  - 流程图:顺序结构、条件结构、循环结构
  - N-S图
  - PAD图
  - 伪代码
  

程序设计方法

• 程序设计风格：

  - 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：算法的对交互和环境的反应或处理能力。正确的输入有正确的结果，不正确的输入有相应的提示
  - 高效率：达到所需要的时空性能
  

• 良好的设计风格应该是：

  - 源程序文档化:有意义的符号名如FindRoot;采用缩进格式...
  - 数据说明标准化:顺序；同类数据排序；对重要数据进行注释
  - 语句规范化：避免使用临时变量;尽量使用库函数;公共函数使用括号;避免二义性...
  - 输入输出格式化：格式简单;对输入数据要进行检验;对输入数据给出必要的提示；输入风格要一致；注释
  

• 结构化程序设计的特征：

  - 模块化结构；
  - 以三种基本结构的组合来描述程序
  - 有限制地使用转移语句；
  - 每个结构只有一个入口，一个出口；
  - 采用结构化程序设计语言书写程序，并采用一定的书写格式使程序结构清晰，易于阅读；
  

小结

程序设计=数据结构+算法+方法

算法=问题分解+算法表达+程序实现

程序实现=语言+环境