1.5　编写程序的基本步骤

编写程序有一个基本的思路，也就是解决问题的基本步骤。一般解决问题有如下4个基本步骤：

（1）分析问题，确定数学模型或方法。要用计算机解决实际问题，首先要对待解决的问题进行详细分析，弄清楚问题的要求，包括需要输入什么数据、要得到什么结果、最后应输出什么。即弄清要计算机“做什么”。然后把实际问题简化，用数学语言来描述它，这称为建立数学模型。建立数学模型后，需要选择计算方法，即选择用计算机求解该数学模型的近似方法。不同的数学模型，往往要进行一定的近似处理。对于非数值计算则要考虑对数据处理的需求和方法等问题。

（2）设计算法，画出流程图。弄清楚要计算机“做什么”后，就要明确要计算机“怎么做”，即设计算法（Algorithm）。也就是把问题的数学模型或处理需求转化为计算机解题的步骤。解决一个问题，可能有多种算法。这时，应该通过分析、比较，挑选一种最优的算法。算法设计后，要用流程图把算法形象地表示出来。

（3）选择编程工具，按算法编写程序。当确定了解决问题的算法后，还必须将该算法用某种程序设计语言编写成程序，这个过程称为编码（Coding）。

（4）调试程序，分析输出结果。编写完成后的程序，不一定完全符合实际问题的要求，还必须在计算机上运行这个程序，排除程序中可能的错误，才能得到结果。这个过程称为调试（Debugging）。即使是经过调试的程序，在使用一段时间后，仍然会发现错误或不足之处。这就需要对程序做进一步的修改，使之更加完善。

在以上解决问题的步骤中，第（2）步是核心。在程序设计或软件开发中，关键是如何设计出一个解决问题的算法。因此在编写程序之前，首先要分析问题，形成自己的算法。对程序设计的初学者来说，可以先借鉴别人设计好的算法来解决问题，多思考，多实践，编程多了，自然会自己设计算法。

算法的优劣直接反映出解决问题思想和方法的好坏。一个好的算法可以很快（在很短的时间）解决问题，而一个稍微差一些的算法可能需要很长的时间才能解决问题，甚至不能或不能按期解决问题。所以算法是程序设计的核心。解决问题的算法不是仅从程序设计课程中学习到，它是一种方法或是一种思想，需要从各个知识领域中学习，从已经具备的知识中总结。