程式的靈魂——演算法與資料結構核心概念

經典公式

Niklaus Wirth：程式 = 演算法 + 資料結構

教材擴充：程式 = 演算法 + 資料結構 + 程式設計方法 + 語言工具與環境

演算法定義

電腦解決問題的方法與步驟。分類：

• 數值演算法（數學運算）
• 非數值演算法（排序、搜尋、圖論…）

演算法五大特性

1. 有窮性：有限步驟後終止。
2. 確定性：每步驟無歧義。
3. 可行性：每步可執行。
4. 輸入：零或多個。
5. 輸出：一或多個。

流程圖表示

• 傳統流程圖（框圖）
• N-S 結構流程圖（箱圖）

三大基本控制結構

1. 順序結構
2. 選擇結構（if/switch）
3. 迴圈結構（while/for/do-while）

結構化程式設計方法

• 自頂向下，逐步求精：主功能→子功能→…
• 模組化設計：高內聚、低耦合。
• 結構化編程：僅用三大結構，拒絕 goto。

另可採 自底向上：先建基礎模組再組合。