[党团建设]第4章 控制结构.ppt

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1、 陶 维 孝 黄冈师范学院教务处 13971700996 第四章 控制结构 本章主要内容 4.1 算法基础与程序控制结构 4.2 选择结构 4.3 循环结构 4.4 常用算法 4.1 算法基础与程序控制结构 4.1.1 算法基础 4.1.2 程序控制结构 4.1.1 算法基础 一、算法的概念 算法，简单的说就是计算机解决问题的方法和步骤。任何一 个问题能否用计算机进行处理，关键步骤就是看能否设计出实现 它的算法。 如： 例4-1 求5个自然数的和 （即S1+2+3+4+5） 问题：求N个自然数的和（即S ） 计算机处理方法： S0：定义累加和变量S，初值为0，定义加数变量N，初值为1（ 定义

2、变量，变量赋值）。 S1：S=S+N S0+1S1 N=N+1N1+1N2 S2：S=S+N S1+2S3 N=N+1N2+1N3 S3：S=S+N S3+3S6 N=N+1N3+1N4 S4：S=S+N S6+4S10 N=N+1N4+1N5 S5：S=S+N S10+5S15 N=N+1N5+1N6 S6：输出结果，则S为所求之和。 ？10个自然数，100个自然数 算法： S1：定义累加和变量S，初值为0，定义加数变量N，初值为1 。 S2：将加数N累加到S中去，即S+NS。 S3：加数变量N加1,产生一个新的加数，即N+1N。 S4：判断：当N5时，返回S2,再次求和；当N5时，顺序 执

3、行S5。 S5：输出结果，则S为所求之和。 二、算法的特点 1、有穷性：一个算法必须在执行有穷个计算步骤后终止； 2、确定性：一个算法给出的每个计算步骤，必须都是精确定义的、 无二义性的； 3、可行性：算法所要执行的每一个计算步骤,都是可以在有限时间内 做完的； 4、输入：一个算法一般要求有零个或多个输入信息，这些输入信息 是算法所需的初始数据； 5、输出：一个算法一般要求有一个或多个输出信息，这些信息一般 就是对输入信息进行计算的结果。 *注意：对于同一个问题，可能有多种不同的算法，即存在一题多解 的情况。在解题的过程中，应该尽可能选择一种占用资源少、执行效率 高且又容易理解的算法。 三、算

4、法的描述 描述算法有多种不同的工具，不同的工具对算法描述的质量有 着很大的影响。常见的描述工具有自然语言、流程图、N-S图、 PAD图等。 1、自然语言 自然语言是人类在日常生活中进行交流的语言。 优点：比较熟悉、容易接受。 缺点：文字冗长、有二义性、表达不够直观准确、计算机不便 于处理等。 三、算法的描述 2、流程图 亦称框图，是用一些几何框图、流程线和文字说明表示各类型 操作。 优点：直观、形象、易于理解。 缺点：程序复杂时，会使图形中的流程线过多而显得杂乱，不 便于阅读。 表4-1 流程图中常用的基本图形符号 名称图形功能 起止框表示程序的开始或结束 处理框框中指出要处理的内容 输入输出

5、框用于数据的输入输出 判断框框中内容为条件 流程线程序的走向 例4-1 所对应的流程图 结束 S0,N1 SS+N NN+1 开始 N Then 单行结构 If Then 块结构 End If 功能： 如果“表达式”的值为True或非0值，则执行“语句块”，否则执行 下一条语句。 一、If Then语句（单分支结构） 说明： 1、两种结构效果等价，但语法格式不一样。 如：If x y Then temp = x x = y 交换两个数的算法 可能执行，也可能不执行 y = temp End If Print x; y End Sub 二、If Then Else 语句（双分支结构） 格式： I

6、f Then Else 单行结构 If Then Else 块结构 End If 功能：如果“表达式”的值为True或非0值，则执行“语句块 1”，否则执行“语句块2”。 二、If Then Else 语句（双分支结构） 说明： 1、“Else ”可以省略。省略时，化为单分支结 构。 2、单行结构中如果Then或Else后面有多条语句，则各语句之 间用“：”隔开。 【例4-3】编程求分段函数的值。 程序代码如下： Private Sub Command1_Click() Dim x as Integer x = CInt(InputBox(“Input a number:“) If x=0 T

7、hen y = 2 * Sqr(2 * Sin(x) * Sin(x) + 4 * x +1) - 3 Else y = 3 * x * x + 4 * x - 5 End If Print y End Sub 三、If语句的嵌套 格式： 【例4-5】象限判断。 Private Sub Command1_Click() Dim x As Integer, y As Integer x = Val(Text1.Text) y = Val(Text2.Text) If x = 0 Or y = 0 Then Print “该点不在任何象限“ Exit Sub End If If x 0 Then

8、If y 0 Then Print “该点位于第一象限“ Else Print “该点位于第四象限“ End If Else If y 0 Then Print “该点位于第二象限“ Else Print “该点位于第三象限“ End If End If End Sub 四、If Then ElseIf 语句（多分支结构） 格式： If Then Elself Then Elself Then Else End If 功能： 如果“条件1”的值为True或非0 值，则执行“语句块1”，否则继续 判断“条件2”；如果“条件2”的值 为True或非0值，则执行“语句块2 ，否则继续判断“条件3”；

9、以此类 推；如果上述条件均不成立，则执行 “语句块n+1”。 四、If Then ElseIf 语句（多分支结构） 说明： 1、ElseIf 不要写成Else If，否则编译通不过。 2、如果省略“ElseIf”子句，则块IF语句简化为双分支选择结 构。 例4-7： Private Sub Command1_Click() Dim x As Single, y As Single x = Val(Text1.Text) If x Case 表达式列表2 Case Else End Select 功能： 根据“测试表达式”的值 ，从多个语句块中选择符合条 件的一个语句块执行。 说明： 1、执行流

10、程 1)、求“测试表达式”求值。 2)、按顺序与“表达式列表”值匹配，如找到，执行该Case 子语句的语句块，否则，执行Case Else子语句语句块，执行完 后退出Select Case结构。 2、“测试表达式”数据类型：数值、字符串，通常为变量或 常量。 3、各“表达式列表”与“测试表达式”的数据类型必须相 同。 4、“表达式列表”有三种格式： 1) 、, 如：Case 2,4,6,8 2)、 To 如：Case 1 To 5 3)、Is 如：Case Is y，x，y） 二、Choose函数 格式：Choose（整数表达式，返回值1，返回值2，） 功能：根据“整数表达式”的值来决定返回选

11、项列表中的某个值。 如果“整数表达式”的值为1，则Choose函数的返回值为“返回值1” ；如果“整数表达式”的值为2，则Choose函数的返回值为“返回值 2”；以此类推。若“整数表达式”的值小于1或大于列出的选项数目 时，则Choose函数的返回值为Null。 如：将数字形式的星期week转换成中文星期名。 CWeek=Choose(week，“星期一“，”星期二“，”星期三” ，“星期四”，“星期五”） week=15,Cweek= “星期一“ “星期五” week “?“ counter = counter + 1 i = i + 1 char = Mid(Text1.Text, i,

12、 1) Wend Print: Print Tab(10); “输入字母的个数为：“; counter End Sub 4.3.3 DoLoop循环 格式一： Do While | Until Exit Do Loop 格式二： Do Exit Do Loop While | Until 说明： 1、格式一为前测型，先判断条件后执行循环体，若一开始条件不 成立，循环体一次也不执行；格式二为后测型，先执行循环体后判断 条件，若一开始条件不成立，循环体也执行一次。 2、While在条件为T时就执行循环体；Until在条件变为T之前执 行循环体。 3、Exit Do语句可以强制退出循环，而执行Loo

13、p后的语句。 4、若语句省略While或Until子句，即循环由DoLoop构成，则 为无条件循环，循环体内应该有Exit Do语句，否则成为死循环。 【例4-17】求两个整数的最大公约数、最小公倍数 分析：算法使用“辗转相除法”，其基本思想是： 用两数中的大数（用m表示）作为被除数，小数（用n表示） 作为除数，相除后得余数（用r表示），如果r为0，则此时的除 数为最大公约数，否则，将除数作为下一次运算的被除数（m=n ），余数作为下一次运行的除数（n=r），相除得到新的余数r， 再次对余数r进行判断。 最小公倍数的算法为两数之积除以其最大公约数，即： 最小公倍数=(m*n)/最大公约数 Pr

14、ivate Sub Form_Click() Dim n%, m%, nm%, r% m = Val(InputBox(“m=“) 输入一个数 n = Val(InputBox(“n=“) 输入另一个数 nm = n * m 求两个数积 If m n r = m Mod n 求m与n的余数 Do While (r K Then Print N; “ 是素数“ Else Print N; “ 不是素数“ End If End Sub 4.3.4 GoTo语句 格式： GoTo 标号行号 功能：无条件地转移到标号或行号指定的语句。 即当程序遇到该语句后，下一个执行语句是指定的标号 或行号所在位置后

15、的第一个语句。 说明： 1、行号是写在一行开头的整数，标号则是变量加上一个“： ”。 2、行号是一个数字序列，标号是一个字符序列。 【例4-19】判求50以内素数。 程序代码如下： Private Sub Command1_Click() For i = 2 To 50 For j = 2 To i - 1 If i Mod j = 0 Then GoTo notnextm Next j Print i; notnextm: Next i End Sub 4.3.5 循环嵌套 循环嵌套：一个循环体内又出现另外的循环语句称为循环的嵌套，也 称为多重循环。在嵌套结构中，一般有几层嵌套，就说是几重循

16、环。 注意：1、嵌套时，内层循环必须完全包含在外层循环之内，不能相 互“交叉”。 For i=1 to 5 外循环 for j=1 to 3 内循环 Next j 内循环 Next i 外循环 2、多重循环的执行过程是，外循环每执行一次，内循环都要 从头到尾执行一遍。 For i=1 to 5 For j=1 to 3 Print i, j, i + j Next j Next I 外循环一次，内循环3次。 【例4-20】编程打印“九九乘法表” Private Sub Form_Click() Dim i As Integer, j As Integer For i = 1 To 9 控制行

17、For j = 1 To i 控制列 Print i 输出每一个乘法等式项 Next j Print 换行 Next i End Sub 4.4常用算法 4.4.1 累加、连乘 4.4.2 输出定位 4.4.3 穷举法 4.4.4 递推法 4.4.5 数字处理 4.4.1 累加、连乘 累加：是在原来和的基础上再加一个数，并重复此操作。累加分 为数值累加和字符串累加。 算法：Sum=Sum+F(i) 如：Sum=Sum+i str=str “!=“; k End Sub 【例4-23】求n!（n为自然数）。 4.4.2 输出定位 输出定位：即要求在指定位置输出字符或图形信息。 【例4-20】打印

18、九九乘法表就是输出定位的一个例子。 说明：在解决这类问题时，应该首先从图形效果上找规律，再 采用循环等结构来进行处理。 Private Sub Form_Click() FontSize = 21 Print: Print Tab(30); “九九乘法表“ For i = 1 To 9 For j = 1 To i Print i Next j Print Next i End Sub 【例4-24】在窗口中输出以下图形。 分析： 图形(1)：每一行都输出同样的6个*，只需将输出一行字符的 语句连续执行5次。程序代码如表4-9（1）。 图形(2)：与（1）的差别在于每一行*前面有若干空格，空格

19、 的个数与其行号相同，即始终与行变量j相同。代码如表4-9（2 ）。 图形(3)：与（1）的差别在于每一行的*个数不同，每行输出 的*个数与其行数相同，代码如表4-9（3）。 图形(4)：一是每行字符个数的规律为：第j 行输出2*j-1个字符 ；二是每一行起始位置的规律是：第j行输出的位置为tab（10-j ）。代码如表4-9（4）。 4.4.3 穷举法 穷举法：也称为“枚举法”或“试凑法”，即将可能出现的各 种情况一一测试，判断是否满足条件，一般采用循环来实现。 【例4-25】百元买百鸡问题。假定母鸡每只3元，公鸡每只2元， 小鸡每只5角。现在有100元要求买100只鸡，编程列出所有可能 的

20、购买方案。 分析：设母鸡、公鸡、小鸡各为x、y、z只，根据题目要求，列 出方程为： x+y+z=100 3x+2y+0.5z=100 三个未知数，两个方程，此题有若干个解。本题有两种方法：方 法一，最为直观简单，三个未知数利用三重循环来穷举；方法二， 利用三个未知数的关系，采用两重循环来穷举。 由于x、y、z都为整数，从式可以看出，0x33； 0y50；已知x、y的值，则由可知z=100-x-y。 Private Sub Form_Click() Dim x As Integer, y As Integer, z As Integer x、y、z分别代表母鸡、公鸡和小鸡的只数 Print “母

21、鸡“, “公鸡“, “小鸡“ For x = 0 To 33 x取值范围为：0至33 For y = 0 To 50 y取值范围为：0至50 z = 100 - x - y 求出z的值 If 3 * x + 2 * y + 0.5 * z = 100 Then 判断母鸡、公鸡和小鸡总价是否为100元 Print x, y, z 输出购买方案 End If Next y, x End Sub 4.4.4 递推法 递推法：又称为“迭代法”，其基本思想是把一个复杂的计算 过程转化为多次重复的简单过程，每次重复用旧值递推出新值， 并由新值代替旧值。 分析： （1）首先给出第一项的值A=1，第二项的值B

22、=1； （2）输出A、B后，将 A+B的值存于变量A中，即AA+B， 再将A+B的值存于变量B中，即BA+B，变量A、B中存放的是 当前求得的最新值； （3）重复步骤（2），直到输出所有的数。 【例4-26】打印斐波那契数列的前20项，斐波那契数列如下：1 、1、2、3、5、8、13、（即从第三项起每一项是前两项的和 ）。 Private Sub Form_Click() Dim strTotal As String 用于存放所有项的累加字符串变量 strTotal = “ 累加字符串变量置初值 A = 1: B = 1 初始值 strTotal = strTotal & Str(A) & S

23、tr(B) & Chr(13) & Chr(10) 将首两项累加；注意每两项后加了回车换行符 For i = 1 To 9 A = A + B 产生下一个项，存入变量A B = A + B 产生下一个项，存入变量B strTotal = strTotal & Str(A) & Str(B) & Chr(13) & Chr(10) 将新两项累加；注意每两项后加了回车换行符 Next i Print strTotal 输出结果 End Sub 4.4.5 数字处理 与数字相关的处理 找规律 分析：首先应该拆出这个数每个数字位，然后再把它们按照 反序重新组合。 怎样拆出、怎样组合？ 【例4-28】输

24、入任意一个整数，将其反向输出。如：输入6231， 输出1326。 Private Sub Form_Click() a = Val(InputBox(“请输入一个数：“) 输入要处理的数 a1=a 用于存放生输入数 d = 0 用于存放生成的新数 While (a 0) b = a Mod 10 获得当前数的最低位 d = d * 10 + b 将得到的数位组合到变量d中 a = a 10 去掉原数中的最低位，即整除10 Wend Print “输入数：“ &a1 &“ 反向数：“ &d 输出结果 End Sub 分析： 方法一，将该数的每个数位拆出并求出它们的立方和，如果求出 的立方和与该数

25、相等，则是“水仙花数”并输出。要找出 1001000之间所有的“水仙花数”，把1001000之间所有的整 数依次验证。 方法二，用x、y、z分别表示百位、十位和个位，取值范围分别 为1x9、0y9、0z9。判断一个数是不是“水仙花数” ，取决于x、y、z的立方和是否等于x、y、z构成的三位数。 【例4-29】打印输出1001000之间的“水仙花数”。所谓“水 仙花数”是指一个三位数，其各位数的立方和等于该数，如： 153=13+53+33。 Private Sub Form_Click() Dim x As Integer, y As Integer, z As Integer For x = 1 To 9 百位数 For y = 0 To 9 十位数 For z = 0 To 9 个位数 a = x * 100 + y * 10 + z 构成一个三位数 b = x 3 + y 3 + z 3 求立方和 If a = b Then Print a 如果相等说明是水仙花数，输出 Next z Next y Next x End Sub 作业 1课外预习 算法基础与程序控制结构。 2作业 （1）课后选择题与填空题； （2）综合题第1、3小题。