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算法描述:自然语言描述、流程图描述、伪代码描述

作者:野牛程序员:2023-02-25 10:09:54C++程序设计阅读 5352

算法可以通过多种方式来描述和表示,以下是三种常见的方式:

  1. 自然语言描述:通过自然语言来描述算法的步骤和操作。例如,冒泡排序算法可以用如下自然语言描述:从数组的第一个元素开始,依次比较相邻的两个元素,如果前一个元素大于后一个元素,则交换它们的位置,直到将最大的元素移动到数组的最后一个位置。重复上述操作,直到所有元素都排好序为止。

  2. 流程图描述:通过图形化方式来表示算法的步骤和操作。例如,下图是一个简单的冒泡排序算法的流程图描述:


  3. 伪代码描述:通过一种类似编程语言的语法来描述算法的步骤和操作。伪代码通常比自然语言描述更具体和精确。例如,下面是一个用伪代码描述的冒泡排序算法:

procedure bubbleSort(A : list of sortable items)
    n = length(A)
    repeat
        swapped = false
        for i = 1 to n-1 do
            if A[i] > A[i+1] then
                swap(A[i], A[i+1])
                swapped = true
            end if
        end for
        n = n - 1
    until not swapped
end procedure

以上三种方式都可以用来描述算法,它们各有优缺点,选择哪种方式主要取决于具体情况和个人偏好。在实践中,通常使用自然语言描述和伪代码描述来表示算法。


下面是一个演示冒泡排序算法的流程图。假设我们要排序一个包含 n 个元素的数组 A,算法的主要步骤如下:

  1. 初始化变量 i 和 j 为 0,表示当前需要比较的元素下标。

  2. 在数组 A 中比较 A[i] 和 A[j] 两个元素,如果 A[i] 大于 A[j],则交换它们的位置。

  3. 将 j 增加 1,如果 j < n,则回到步骤 2;否则,将 i 增加 1,将 j 重置为 i,如果 i < n-1,则回到步骤 2。

  4. 当 i >= n-1 时,排序结束。

以下是冒泡排序算法的流程图演示:

   +---> j = 0
   |
   |      +---> A[i] > A[j]
   v      v
+------+---+         +-----+
| swap |   |         | i=n |
+------+---+         +-----+
   ^      |
   |      |
   +------+   j < n-1    +------+
          +------------>| j=i  |
          |             +------+
   +------v------+        |
   | j = j + 1  |        |
   +-------------+        |
          |               |
          +---------------+
   i < n-1
   +----+
   | i++|
   +----+


在流程图中,方框表示操作,菱形表示判断,箭头表示控制流向,变量 j 表示当前需要比较的元素下标,变量 i 表示当前扫描到的元素下标。在每一次循环中,算法比较 A[i] 和 A[j] 两个元素的大小,如果 A[i] 大于 A[j],则交换它们的位置,并将 swapped 标志设置为 true,表示发生了交换。如果扫描完整个数组,发现没有发生交换,则说明数组已经有序,排序结束。否则,继续扫描数组,直到排序完成。

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