1.3 在计算机中表示算法的方法

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在1.2.1节中演示的算法都是通过语言描述来体现的。其实除了语言描述之外，还可以通过其他方法来描述算法。在接下来的内容中，将简单介绍几种表示算法的方法。

1.3.1 用流程图来表示算法

流程图的描述格式如图1-1所示。

图1-1 流程图标识说明

再次回到1.2.1节中的问题。

假设有80个学生，要求打印输出成绩在60分以上的学生。

针对上述问题，可以使用图1-2所示的算法流程图来表示。

图1-2 算法流程图

在日常流程设计应用中，通常使用如下3种流程图结构。

① 顺序结构。顺序结构如图1-3所示，其中A和B两个框是顺序执行的，即在执行完A以后再执行B的操作。顺序结构是一种基本结构。

图1-3 顺序结构

② 选择结构。选择结构也称为分支结构，如图1-4所示。此结构中必含一个判断框，根据给定的条件是否成立来选择是执行A框还是B框。无论条件是否成立，只能执行A框或B框之一，也就是说A、B两框只有一个，也必须有一个被执行。若两框中有一框为空，程序仍然按两个分支的方向运行。

图1-4 选择结构

③ 循环结构。循环结构分为两种，一种是当型循环，一种是直到型循环。当型循环是先判断条件P是否成立，成立才执行A操作，如图1-5（a）所示。而直到型循环是先执行A操作再判断条件P是否成立，成立再执行A操作，如图1-5（b）所示。

图1-5 循环结构

上述3种基本结构有如下4个特点，这4个特点对于理解算法很有帮助。

① 只有一个入口。

② 只有一个出口。

③ 结构内的每一部分都有机会被执行到。

④ 结构内不存在“死循环”。

1.3.2 用N-S流程图来表示算法

在1973年，美国学者提出了N-S流程图的概念，通过它可以表示计算机的算法。N-S流程图由一些特定意义的图形、流程线及简要的文字说明构成，能够比较清晰明确地表示程序的运行过程。人们在使用传统流程图的过程中，发现流程线不一定是必需的，所以设计了一种新的流程图，这种新的方式可以把整个程序写在一个大框图内，这个大框图由若干个小的基本框图构成，这种新的流程图简称N-S图。

遵循N-S流程图的特点，N-S流程图的顺序结构图1-6所示，选择结构如图1-7所示，循环结构如图1-8所示。

图1-6 顺序结构

图1-7 选择结构

图1-8 循环结构

1.3.3 用计算机语言表示算法

因为算法可以解决计算机中的编程问题，是计算机程序的灵魂，所以，可以使用计算机语言来表示算法。当用计算机语言表示算法时，必须严格遵循所用语言的语法规则。再次回到1.2.1节中的问题：1×2×3×4×5，如果用C语言编程来解决这问题，可以通过如下代码实现。

        main(){
         int i, t; //定义两个变量
         t=1;
         i=2; //t初始值为1, i初始值为2
         while(i<=5){
         t=t*i;
         i=i+1;
         }
         printf("%d", t);
        }

上述代码是根据1.2.1节中的语言描述算法编写的，因为是用C语言编写的，所以，需要严格遵循C语言的语法。例如在上述代码中，主函数main()、变量和printf()输出信息都遵循了C语言的语法规则。