1.3.2 程序編寫的步驟

一般來說，程序設(shè)計(jì)的完整步驟如下。

（1）分析問題

認(rèn)真分析任務(wù)，研究給定的條件，分析最后要達(dá)成的目標(biāo)，找出解決問題的規(guī)律，選擇解題的方法，完成實(shí)際問題。

（2）確定問題

算法為解決實(shí)際問題而設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)算法之前，應(yīng)當(dāng)搞清楚實(shí)際問題的輸入、處理和輸出是什么，尤其是處理過程，即問題的計(jì)算特性，如圖1-2所示。

（3）設(shè)計(jì)算法

根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)算法，列出基本的實(shí)現(xiàn)步驟。對(duì)于一個(gè)問題的算法不止一種。如果有需要，還要考慮有沒有更簡(jiǎn)單快捷的算法，以節(jié)約時(shí)間，最大化機(jī)器性能。

（4）編寫程序

如果設(shè)計(jì)出了算法，并且對(duì)將要使用的程序語(yǔ)言十分了解，編寫程序就不是什么難事。但是，對(duì)于不同的語(yǔ)言，由于支持的邏輯結(jié)構(gòu)、功能不同，可能需要改變算法的細(xì)節(jié)內(nèi)容。

（5）調(diào)試測(cè)試

這一步主要是檢查程序運(yùn)行的效果，如果有問題需要修改，可再檢查。程序需要很好地檢查輸入的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型錯(cuò)誤、數(shù)字的大小錯(cuò)誤等都會(huì)帶來嚴(yán)重的后果。

（6）升級(jí)維護(hù)

若要使程序長(zhǎng)期正確運(yùn)行，適應(yīng)需求的微小變化，需要對(duì)程序進(jìn)行維護(hù)。這實(shí)際上是一個(gè)修改程序錯(cuò)誤（bug）或功能的過程，簡(jiǎn)單說就是“寫程序→調(diào)試”的循環(huán)。

【例1-2】階乘n！的計(jì)算。

【問題分析】

問題：輸入正整數(shù)n，計(jì)算并輸出n！的值。

輸入：正整數(shù)n。

處理：計(jì)算n！=1×2×3×…×n，重復(fù)累乘，實(shí)現(xiàn)循環(huán)。

輸出：n！。

【算法設(shè)計(jì)】

設(shè)計(jì)出解題方法和步驟，本例分別用自然語(yǔ)言和流程圖描述算法。

1）自然語(yǔ)言描述算法。

①輸入n值。

②設(shè)置變量s=1，存放乘積值。

③用i遍歷1～n的數(shù)值，若遍歷結(jié)束轉(zhuǎn)步驟⑥。

④s=s×i。

⑤重復(fù)步驟③④。

⑥輸出s。

2）流程圖描述算法，如圖1-3所示。

【程序代碼】

用Python語(yǔ)言編寫以下代碼并運(yùn)行，分析運(yùn)行結(jié)果。

【運(yùn)行結(jié)果】