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书名：计算机程序设计艺术（第3卷）

作者：[美国] Donald Knuth

译者：苏运霖

豆瓣评分：99

出版社：国防工业出版社

出版年份：2002-9

页数：779

内容简介：第3卷的头一次修订对经典计算机排序和查找技术做了最全面的考察。它扩充了第1卷对数据结构的处理，以将大小数据库和内外存储器一并考虑；遴选了精心核验的计算机方法，并对其效率做了定量分析。第3卷的突出特点是对“最优排序”一节的修订和对排列论与通用散列法的讨论。

作者简介：DonaldEKnuth(唐纳德E克努特，中文名高德纳)是算法和程序设计技术的先驱者，是计算机排版系统TEX和METAFONT的发明者，他因这些成就和大量创造性的影响深远的著作(19部书和160篇论文)而誉满全球。作为斯坦福大学计算机程序设计艺术的荣誉退休教授，他当前正全神贯注于完成其关于计算机科学的史诗性的七卷集。这一伟大工程在1962年他还是加利福尼亚理工学院的研究生时就开始了。Knuth教授获得了许多奖项和荣誉，包括美国计算机协会图灵奖(ACM Turing Award)，美国前总统卡特授予的科学金奖(Medal of Science)，美国数学学会斯蒂尔奖(AMS Steele Prize)，以及1996年11月由于发明先进技术而荣获的备受推崇的京都奖(Kyoto Prize)。Knuth教授现与其妻Jill生活于斯坦福校园内。

程序设计方法包括三个基本步骤:

第一步:分析问题。

第二步:画出程序的基本轮廓。

第三步:实现该程序。

(1) 编写程序；

(2) 测试和调试程序；

(3) 提供数据打印结果。

下面, 我们来说明每一步的具体细节。

第一步: 分析问题

在这一步, 你必须:

a作为解决问题的一种方法, 确定要产生的数据(输出)。 作为这一子步的一部分, 你应定义表示输出的变量。

b确定需产生输出的数据(称为输入), 作为这一子步的一部分,你应定义表示输入的变量。

c 研制一种算法, 从有限步的输入中获取输出。 这种算法定义为结构化的顺序 *** 作, 以便在有限步内解决问题。就数字问题而言, 这种算法包括获取输出的计算, 但对非数字问题来说, 这种算法包括许多文本和图象处理 *** 作。

第二步: 画出程序的基本轮廓

在这一步, 你要用一些句子(伪代码)来画出程序的基本轮廓。每个句子对应一个简单的程序 *** 作。对一个简单的程序来说,通过列出程序顺序执行的动作, 便可直接产生伪代码。然而, 对复杂一些的程序来说, 则需要将大致过程有条理地进行组织。对此, 应使用自上而下的设计方法。

当使用自上而下的设计方法时, 你要把程序分割成几段来完成。列出每段要实现的任务, 程序的轮廓也就有了, 这称之为主模块。当一项任务列在主模块时, 仅用其名加以标识, 并未指出该任务将如何完成。这方面的内容留给程序设计的下一阶段来讨论。将程序分为几项任务只是对程序的初步设计。整个程序设计归结为下图所示的流程图1。



如果把主模块的每项任务扩展成一个模块, 并根据子任务进行定义的话, 那么, 程序设计就更为详细了(见图2)。这些模块称为主模块的子模块。程序中许多子模块之间的关系可象图2中那样归结为一张图。这种图称为结构图。

要画出模块的轮廓, 你可不考虑细节。如果这样的话, 你必须使用子模块, 将各个模块求精, 达到第三级设计。继续这一过程, 直至说明程序的全部细节。这一级一级的设计过程称为逐步求精法。在编写程序之前, 对你的程序进行逐步求精, 对你来说, 是很好的程序设计实践, 会使你养成良好的设计习惯。

我们则才描述了程序设计中自上而下的设计方法。实际上就是说, 我们设计程序是从程序的"顶部"开始一直考虑到程序的"底部"。

第三步: 实现该程序

程序设计的最后一步是编写源码程序。 在这一步,把模块的伪代码翻译成C语句。

对于源程序, 你应包含注释方式的文件编制, 以描述程序各个部分做何种工作。此外, 源程序还应包含调试程序段, 以测试程序的运行情况, 并允许查找编程错误。一旦程序运行情况良好, 可去掉调试程序段, 然而,文件编制应做为源程序的固定部分保留下来, 便于你或

#include <stdioh> / p : 数组指针 len : 数组长度 num : 要查找的数据 / int Search(int p, int len, int num) { for (int i = 0; i < len; i++) { if (p[i] == num) { return(i+1); } } return(-1); } void main() { int s[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 }; int x; scanf("%d", &x); printf("%d\n", Search(s, 10, x)); }

dim a as int16 ' 给定值声明 可根据 自己 需要 设置不同类型

a = 5 ‘设定 给定值

dim b() as int16 ’检查有相同值的数组

dim c() as int16 ‘包含相同值的集合

for i as int16 = 0 to bcount -1 从0开始 b数组集合数量-1

if a(i) = i then

’判断 数组元素 与给定值 是否相同 不论 是什么类型 一定要使用if语句 但不同类型数据的

'比较方式不同 此处仅为势力

c(ccount + 1) = i '如果相同把i复制给数组C

end if

next

汇编语言程序设计步骤： 1、 分析问题，抽象出描述问题的数据模型 2、 确定问题的算法思想 3、 画出流程图或结构图 4、 分配存储器和工作单元（寄存器） 5、 逐条编写程序 6、 静态检查，上机调试 例：编程查找考生的最高分，假设所有考生分数已存入计算机内存。 1、 分析问题 根据条件、特点、规律 →数学模型 本例分数已给定为0~200之间的整数集合（考虑加试分） ，记为{S}，找max{S}（注： 简单问题不一定写数学模型） 。 2、 确定算法思想 最好利用现成算法和程序设计方法，若无，则需根据实践经验总结算法思想。如本例， 从成绩单第一分数往下看，边看边比较，记住较高分，舍弃较低分，直至看完，最高分存于 脑中。归纳算法思想：建立数据指针并指向数据区首地址。将第一数取入寄存器（如AL） ， 与下一数比较，若下一数大则将其取入寄存器，否则调整指针，再与下一数比较，重复上述 过程，直至比较完毕，寄存器中即最高分。 读分数用MOV指令，比较用CMP指令，分析判断用条件转移指令。 3、 画流程图或结构图 有逻辑流程、算法流程、程序流程等，复杂问题需画模块结构。本例简单，只画出程序 流程图（用模块化结构的N-S流程图表示） ： 本例的N-S流程图 图中初始化包括：设一个计数器，将分数个数减一后送计数器，每比较一次减一，至 零查找结束；建立一个指针指向数据区。 开始 初始化 取第一数到寄存器 与下一数比较 下一数大？ 是 否 取大数到寄存器 修改指针，计数次数减一 返回到循环体开始，直到计数次数为0退出循环 结束 4、 分配存储器空间和工作单元（寄存器） 定义数据段、堆栈段、代码段等。工作单元一般用寄存器。本例：分数放数据段，建100 字节堆栈空间，BX作数据指针，CX作计数器，AL放最高分。 5、 逐条编写程序 DATA SEGMENT FEN DB 85,90,60,75,87,35,80,78,96,82…… ；存分数 MAX DB ；存最高分 DATA ENDS STACK SEGMENT PARA STACK ‘STACK’ DB 100 DUP() ；100字节堆栈 STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START PROC FAR PUSH DS MOV AX,0 PUSH AX ；为了返回DOS MOV AX,DATA MOV DS,AX ；置数据段寄存器 MOV BX,OFFSET FEN ；置数据指针 MOV CX,MAX-FEN ；置计数器初值 DEC CX ；N个分数比较N-1次 MOV AL,[BX] ；取第一个分数 LOP: INC BX ；调整指针 CMP AL,[BX] ；与下一数比较 JAE NEXT ；大于等于则转 MOV AL,[BX] ；否则取下一数 NEXT: LOOP LOP ；计数器减一, ；不为零转LOP MOV MAX,AL ；存放最高分 RET ；返回DOS START ENDP CODE ENDS END START 6、 静态检查，上机调试 选用指令尽量字节少，使其执行速度快。易错处应重点查，如比较次数、转移条件等。 确信无错后方可上机调试。

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