伪代码（pseudocode）学习总结

背景： CSP 2020 入门级第一轮 🈶️相关伪代码的阅读。有些学生，反馈需要讲解一下。现伪代码（pseudocode）学习总结如下：

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伪代码学习总结

1. 什么是伪代码

• 伪代码（Pseudocode） 是一种 算法描述语言。

• 它既不同于自然语言（太模糊），也不是某种具体编程语言（太依赖语法）。

• 使用伪代码的目的：

  • 使被描述的算法可以容易地翻译成任何一种编程语言（如 Pascal, C, Java, Python 等）；
  • 要求 结构清晰、可读性好、简洁明了；
  • 类似自然语言，强调逻辑而非语法。

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2. 常见伪代码语法要点

1. 赋值：

   x ← 1
   

   （读作“x 赋值为 1”）

2. for 循环：

   for i ← 0 to 10 do
       XXXXX
   

   • for 后跟 do
   • 不写括号
   • 循环体缩进

3. while 循环：

   while time < 10 do
       xxxxx
   

4. if 条件：

   if i = 10 then
       xxxx
   else
       xxxx
   

5. 多分支 if：

   if i = 10 then
       xxxx
   elseif i = 9 then
       xxxx
       yyyy
   else
       xxxx
   

   • elseif 必须合并写作一个单词
   • then 必须出现在 if 或 elseif 后面
   • else 对齐

6. 缩进与对齐：

   • 同一嵌套等级的语句要对齐。
   • do 后必须紧跟缩进部分。

7. 变量声明：

   • 通常不显式写出来，但要在注释中说明。

8. 函数伪代码：

   search(A, name)   // 参数类型可以不给，但要在注释中说明
   

9. 语句编号：

   • 写完的伪代码，通常每行前要加上序号，便于引用。

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3. 示例：冒泡排序伪代码

输入：数组 L，整数 n。输出：按非递减顺序排序的 L。

1.  FLAG ← n                         // 标记最后一次交换位置
2.  while FLAG > 1 do
3.      k ← FLAG - 1
4.      FLAG ← 1
5.      for j ← 1 to k do
6.          if L(j) > L(j+1) then
7.              L(j) ↔ L(j+1)        // 交换
8.              FLAG ← j

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4. 示例：翻译成实际语言

C++ 版本

void BubbleSort(vector<int>& L) {
    int n = L.size();
    int FLAG = n;
    while (FLAG > 1) {
        int k = FLAG - 1;
        FLAG = 1;
        for (int j = 0; j < k; j++) {
            if (L[j] > L[j+1]) {
                swap(L[j], L[j+1]);
                FLAG = j + 1;
            }
        }
    }
}

Python 版本

def BubbleSort(L):
    n = len(L)
    FLAG = n
    while FLAG > 1:
        k = FLAG - 1
        FLAG = 1
        for j in range(k):
            if L[j] > L[j+1]:
                L[j], L[j+1] = L[j+1], L[j]
                FLAG = j + 1

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2020年实例与学习解读：

A 是 n 个实数的数组，考虑下面的递归算法：

XYZ (A[1..n])
1.  if n=1 then return A[1]
2.  else temp ← XYZ (A[1..n-1])
3.  if temp < A[n]
4.  then return temp
5.  else return A[n]

请问算法 XYZ 的输出是什么？（）。

A. A 数组的平均
B. A 数组的最小值
C. A 数组的中值
D. A 数组的最大值

好的，我们来详细讲解这个递归算法，并给出对应的C++和Python代码实现。

伪代码语法解释

伪代码中的关键语法：

• A[1..n] 表示数组A从索引1到n（注意：伪代码通常从1开始索引）
• ← 表示赋值（相当于编程中的=）
• if...then...else 是条件语句
• XYZ (A[1..n-1]) 是递归调用

算法功能分析

该算法递归地计算数组的最小值：

1. 基准情况：当数组只有一个元素时，该元素就是最小值
2. 递归情况：先计算前n-1个元素的最小值，然后与第n个元素比较，返回较小的值

C++ 代码实现

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

// 递归函数计算最小值
double XYZ(vector<double> A, int n) {
    if (n == 1) {
        return A[0]; // C++数组从0开始索引
    } else {
        double temp = XYZ(A, n - 1);
        if (temp < A[n - 1]) {
            return temp;
        } else {
            return A[n - 1];
        }
    }
}

int main() {
    vector<double> A = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6};
    int n = A.size();
    double result = XYZ(A, n);
    cout << "数组的最小值是: " << result << endl;
    return 0;
}

注意：由于C++数组从0开始索引，所以需要调整伪代码中的索引位置。

Python 代码实现

def XYZ(A, n):
    """
    递归计算数组最小值
    :param A: 数组
    :param n: 数组长度
    :return: 数组中的最小值
    """
    if n == 1:
        return A[0]  # Python数组从0开始索引
    else:
        temp = XYZ(A, n - 1)  # 递归计算前n-1个元素的最小值
        if temp < A[n - 1]:
            return temp
        else:
            return A[n - 1]

# 测试代码
if __name__ == "__main__":
    A = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
    n = len(A)
    result = XYZ(A, n)
    print(f"数组的最小值是: {result}")
    
    # 验证结果
    print(f"Python内置min函数验证: {min(A)}")