1、計(jì)算機(jī)程序的基本理解

經(jīng)常聽(tīng)別人說(shuō)在計(jì)算機(jī)上寫(xiě)程序，寫(xiě)代碼，那你知道什么是計(jì)算機(jī)程序么？

計(jì)算機(jī)程序，最簡(jiǎn)單的理解，其實(shí)就是“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法”的綜合體，這也是最經(jīng)典的關(guān)于計(jì)算機(jī)程序的一種表述。那什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呢？什么又是算法呢？ 假設(shè)讓計(jì)算機(jī)處理某個(gè)任務(wù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是在該任務(wù)中抽象出來(lái)的可運(yùn)算的一堆數(shù)據(jù)，這堆數(shù)據(jù)可以輸入到計(jì)算機(jī)中, ?算法則是對(duì)這堆數(shù)據(jù)進(jìn)行加工整理及計(jì)算的?法，以達(dá)到完成任務(wù)解決問(wèn)題的目的。

由此可?, 在計(jì)算機(jī)程序中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是基礎(chǔ)（基本部件），而算法則是靈魂（完成任務(wù)）。

2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其表示形式

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在程序中負(fù)責(zé)管理及存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的復(fù)雜程度，可分為基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型。為方便說(shuō)明，下面以C語(yǔ)言為對(duì)象進(jìn)行說(shuō)明。

計(jì)算機(jī)中能夠處理的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型包括：字符型、 整型、 單精度浮點(diǎn)型、 雙精度浮點(diǎn)型和空類(lèi)型。 在不同的操作系統(tǒng)或硬件平臺(tái)中, 這些數(shù)據(jù)類(lèi)型的取值范圍和所占?的內(nèi)存大小又有所不同。除void 類(lèi)型外, 基本類(lèi)型的前?還可以加各種修飾符，?來(lái)改變基本類(lèi)型的意義, 以便更準(zhǔn)確地適應(yīng)各種情況的需求。 如signed、short、long和unsigned等修飾符可?于字符和整數(shù)兩種基本類(lèi)型，而long修飾符還可用于 double。unsigned 和 signed修飾符分別表??正負(fù)值符號(hào)和有正負(fù)值符號(hào)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

而復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型是在基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步組合演變來(lái)的能夠存儲(chǔ)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如C/C++語(yǔ)言中的數(shù)組、 結(jié)構(gòu)體、 共用體 (聯(lián)合體) 、位域和枚舉、甚至指針類(lèi)型等。

3、算法與流程圖

算法是在計(jì)算機(jī)上為完成特定的任務(wù)，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工處理的方法。而方法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程可用流程圖來(lái)進(jìn)行描述。計(jì)算機(jī)程序中的每個(gè)處理步驟都可??個(gè)?何圖形表?，如矩形表??般的賦值或計(jì)算，菱形表?判斷。 流程之間?線連接，并且使?箭頭標(biāo)明程序的處理?向。 基本流程圖的形狀如下圖所?。

對(duì)于現(xiàn)代的高級(jí)編程語(yǔ)言如以C語(yǔ)?為代表的結(jié)構(gòu)化語(yǔ)?，都提供了3種最基本的程序結(jié)構(gòu)，分別為順序結(jié)構(gòu)、 選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。任何計(jì)算機(jī)算法都可化簡(jiǎn)為這3種基本結(jié)構(gòu)的組合, 基本結(jié)構(gòu)間可以并?，也可以相互包含，但是不允許交叉。

• 順序結(jié)構(gòu)

順序結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的線性結(jié)構(gòu), 各流程按順序執(zhí)?。 其流程圖的基本形態(tài)如下圖所?，語(yǔ)句的執(zhí)?順序?yàn)?A->B->C。

• 選擇結(jié)構(gòu)

選擇結(jié)構(gòu)?判斷語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)。判斷語(yǔ)句使程序的執(zhí)?變?yōu)閮蓚€(gè)路徑，當(dāng)判斷的條件為真時(shí)，選擇?個(gè)路徑執(zhí)?，當(dāng)判斷的條件為假時(shí)，選擇另?個(gè)路徑執(zhí)?，如下圖所示。

• 循環(huán)結(jié)構(gòu)

循環(huán)結(jié)構(gòu)是指反復(fù)對(duì)某?段代碼的執(zhí)?, 其基礎(chǔ)為判斷結(jié)構(gòu)。 執(zhí)?的代碼稱(chēng)之為循環(huán)體, 判斷結(jié)構(gòu)?于根據(jù)某?條件, 判斷是否繼續(xù)循環(huán)。如C語(yǔ)言中的兩種典型循環(huán)結(jié)構(gòu)類(lèi)型如下圖所示，分別為while型循環(huán)和do-while型循環(huán)。

用流程圖描述算法的樣式主要包括兩種圖形結(jié)構(gòu)方式，分別為N-S圖法和PAD圖法。

其中，N-S 圖法它由矩形組成, ?個(gè)程序模塊是最外圍的矩形外框, 程序中的每個(gè)步都是?個(gè)內(nèi)嵌的?矩形，如下圖所示。該圖沒(méi)有使?箭頭表?程序執(zhí)?的?向, 但也能準(zhǔn)確定義程序的三種基本結(jié)構(gòu)。它適合于設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序, 特別是分?間相互獨(dú)立的程序。

PAD 圖 (Problem Analysis Diagram) 是國(guó)際上專(zhuān)業(yè)的程序員?泛使?的?種程序流程表示法。 它更容易描述扁平化的程序結(jié)構(gòu)。 特別是?些應(yīng)?管理類(lèi)軟件，其中都會(huì)有很多扁平化的分?語(yǔ)句，這些語(yǔ)句?PAD描述吏為清晰。如下圖所示。