项目4 数组和算法 任务4.2-算法 （课件）-《C#程序设计基础》（河海大学出版社）同步精品课堂

C# 项目4数组和算法 制作：孔艳丽 2024年2月 2010版 c# 项目4数组和算法 维数组 任务4.1学生成绩分析 二维数组 项目4数组与算法 算法基础 常用数学算法 任务4.2字符串加密 典型算法 排序算法 查找算法 2010版 C# 任务4.2字符串加密 4.2.1算法基础 1.算法的概念与特征 (1)算法的概念 算法(algorithm)是对特定问题求解步骤的准确、完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令 的有限序列，其中每一条指令表示一个或多个操作。 烹饪用的菜谱 在生活中我们也经常会应用“算法”的 算法 也是一种算法 一些思想来解决实际问题，例如根据菜谱做 问题 处理顺序 做红烧肉 菜谱 菜就是非常典型的算法思想的应用，如图所 ① 处理步骤 ①烹制顺序 示。菜谱中记录了做出各式美食的方法步骤， ② 处理步骤 ②烹制顺序 会将材料、用量、烹制过程、时间等每一步 ③ 处理步骤 ③烹制顺序 解决 清晰准确地记录下来，只要按照菜谱去做， 就一定能够制作出美味的红烧肉。 2010版 C# 任务4.2字符串加密 4.2.1算法基础 (2)算法的特征 有穷性 算法在有限步骤后结束，步聚在有限时间内完成 确定性 相同输入得到相同结果 算法特征 可行性 通过已经实现基本运算执行有限次完成 输入 有0个或多个输入 输出 有1个或多个输出 2010版 C# 任务4.2字符串加密 4.2.1算法基础 2.算法的描述方法 (1)自然语言描述算法 自然语言就是我们在日常生活中所使用的语言。用自然语言描述的算法通俗易懂，但是当算法 步骤中包含分支结构和循环结构并且执行步骤较多时，描述起来就比较费力且逻辑不够清晰。 【例4-4】使用自然语言描述算法：找出自然数1~100（包含1和100）中的偶数。 ①设i的值为1： ②将i除以2，若余数为0，则i是偶数，输出ⅰ的值； ③将i的值加1： ④判断ⅰ的值是否超过100，没有超过则回到步骤②，否则算法结束。 2010版 C# 任务4.2字符串加密 4.2.1算法基础 (2)流程图描述方法： 所谓流程图(Flow Chart),是指用规定的图形符号来描述算法，流程图中各符号含义如下： 图形符号 名称 含义 起止框 程序的开始或结束 处理框 数据的各种处理和运算操作 输入输出框 数据的输入和输出 判断框 根据条件的不同，选择不同操作 0 连接点 转向流程图的它处或从它处转入 业> 流向线 程序的执行方向 2010版 C# 任务4.2字符串加密 成立 不成立 4.2.1算法基础 条件 处理步骤A 处理步骤B 处理步骤A 处理步骤B (a)顺序结构 (b)选择结构（条件分支） 面向对象的程序设计方法中规定 的三种基本程序流程结构（顺序结构、 不成立 选择结构和循环结构)都可以用流程 条件 处理步骤A 图明晰地表达出来。 成立 处理步骤A 成立 条件 不成立 当型循环：当条件成立时重复操 直到型循环：重复操作，直到 作，当条件不成立时退出循环 条件不成立时退出循环 (c)循环结构 2010版 C# 任务4.2字符串加密 4.2.1算法基础 (3)N-S图描述算法 虽然用流程图描述的算法条理清晰、通俗易懂，但是在描述大型复杂算法时，流程图的流向线 较多，影响了对算法的阅读和理解。因此有两位美国学者提出了一种完全去掉流程方向线的图形描 述方法，称为N-S图（两人名字的首字母组合）。 处理步骤A 条件 N-S图使用矩形框来表达各种理步骤 处理步骤B 成立 不成立 和三种基本结构，全部算法都写在一个矩形 处理步骤C 处理A 处理B (a)顺序结构 (b)选择结构（条件分支） 框中。 当条件成立 处理步骤A 处理步骤A 直到条件不成立 当型循环 直到型循环 (c)循环结构 2010版 C# 任务4.2字符串加密 4.2.1算法基础 处理步骤A if(条件)( 处理步骤B: 处理步骤A: (4)伪代码描述算法 处理步骤C else 伪代码是介于程序代码和自然语言之间的 处理步骤B: } 一种算法描述方法。用自然语言和各种符号来 表示所进行的各种处理及所涉及的数据。这样 (a)顺序结构 (b)选择结构（条件分支） 描述的算法书写比较紧凑、自由，也比较好理 while（条件)( do 解（尤其在表达选择结构和循环结构时），同 处理步骤； 处理步骤； } whi1e(条件)： 时也更有利于算法的编程实现（转化为程序）。 当型循环 直到型循环 2010版 C# 任务4.2字符串加密 4.2.1算法基础 (5)程序设计语言描述算法 算法最终都要通过程序设计语言描述出来（编程实现），并在计算机上执行。程序设计语言也是 算法的最终描述形式。无论用何种方法描述算法，都是为了将其更方便地转化为计算机程序。 【例4-5】使用程序设计语言描述算法：找出自然数1~100（包含1和100）中的偶数。 inti=1; while(i <100) { ifi%2=0) Console.Write(i+""); } i=i+1; 2010版