資源簡介

(共28張PPT)
學科：信息技術
年級：高一
出版社：廣東教育出版社
教材：必修1 數據與計算
課程：3.2 算法及其描述、
3.2 算法及其描述
學習目標
01
02
03
04
理解算法的概念，掌握算法的基本特征
掌握描述算法的3種基本方法
理解程序的3種基本結構，能夠利用3種基本結構解決問題
培養和提升解決問題的邏輯能力和算法意識
話說一位農夫帶著一只狼、一只羊和一框蔬菜過河，無奈船小，農夫每次只能運送一樣東西，考慮到狼吃羊、羊吃菜，請幫農夫設計一個方案，把狼、羊、菜安全的運送過河吧。
請同學們設計方案，幫助農夫實現“羊、狼、疏菜共同渡河”的愿望，在游戲中驗證方案是否可行。（1分鐘）
農夫過河問題
01
02
03
方案總共有多少步？
運送順序是怎樣的呢？
思考什么是算法
農夫過河問題
思考
閱讀教材48頁，找出算法的概念，試著理解。（2分鐘）
一、 算法的概念
簡單地說，算法就是解決問題的具體方法和步驟。
解決問題的過程，就是實現算法的過程。
是指有限步驟內求解某一問題所使用的的一組定義明確的規則。
通俗地說，算法就是用計算機求解某一問題的方法，
是能被機械地執行的動作或指令的有窮集合。
結合教材49頁內容，以小組為單位，討論算法的特征，并解釋五個特征分別有什么含義。（3分鐘）
自主探究
二、算法的特征
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①有窮性：計算步驟是有限的
②確定性：每一個步驟必須有確切的定義
③數據輸入：必須有0個或多個數據輸入
④數據輸出：一個或多個數據輸出
⑤可行性：每個計算步驟都在有限時間內完成，可以有效執行
？死循環
？模棱兩可
0個輸入是算法本身給出了初始條件
？無功而返
求：從小到大正整數累加
if(y==0):
z=x/y
鞏固練習
下列關于算法的特征，描述正確的是（ ）
A.算法的步驟可以永遠執行
B.算法的每一個步驟都需要有明確的定義，不能有歧義出現
C.算法必須有數據的輸入
D.算法可以沒有數據的輸出
B
口訣
有出入可確定
數據輸出（1個/多個）
有窮性
確定性
可行性
數據輸入（0個/多個）
用自然語言描述算法
用流程圖描述算法
用偽代碼描述算法
自然語言是人們日常使用的語言，如漢語、英語。用自然語言表達算法，就是把算法的各個步驟，依次用人們熟悉的自然語言表示出來。
流程圖，也稱為程序框圖，它是算法的一種圖形化表示方法。
偽代碼是介于自然語言和計算機程序語言之間的一種算法描述。
三、算法的描述方法
游戲互動
游戲規則
用10秒記憶10個物品及其編號，之后根據提問回答5個物品的編號，看誰記住的最準。
自然語言
1.顯示游戲規則、物品及其編號10秒
2.清屏
3.給出一個物品名稱
4.回答編號
6.重復以上步驟。直到答完5題
5.如果回答正確，答對題數+1
7.輸出答對的題數
出題
答題
輸出結果
流程圖
流程圖
開始
輸入k=0,t=0
編號是否正確
輸出物品及編號
輸出物品
輸入編號
k=k+1
t=t+1
t>=5
輸出k
結束
N
N
Y
Y
K表示答對編號的題目數，t表示呈現了幾道題目。
偽代碼
示例：輸入3個數，打印輸出其中最大的數。
Begin（算法開始）
輸入 A，B，C
IF A>B 則 A→Max
否則 B→Max
IF C>Max 則 C→Max
Print Max
End （算法結束）
分析歸納算法三種描述方法的優劣
算法描述的方法 優 勢
不 足
自然語言表示法
流程圖表示法
偽代碼表示法
通俗易懂，描述方便，容易掌握
很難清晰表示復雜算法；由于自然語言的歧義性，容易導致算法執行的不確定性；描述語言過長，不易翻譯成計算機語言
直觀，清晰，明確，簡潔
需要特定的規則，運用大量的圖形符號；書寫不便，修改不易。
書寫方便，格式緊湊，易于理解
編程語言種類繁多，偽代碼語句不容易規范，易誤讀；不適合沒有代碼基礎的初學者。
討論
順序結構表示程序中的各步操作按出現的先后順序執行。
順序結構
四、算法的三種基本機構
計算體重指數BMI
開始
輸入身高（m）h、體重（kg）w
計算BMI=w/h2
輸出BMI
結束
選擇結構表示程序的處理步驟出現了分支，需要根據某一特定的條件選擇其中的一個分支執行。
選擇結構
開始
輸入身高（m）h、體重（kg）w
計算BMI=w/h2
BMI>24
結束
輸出“你需要
加強體育鍛煉了”
輸出“請繼續保持現在的運動強度”
Y
N
循環結構表示程序反復執行某個或某些操作，直到判斷條件為假（或為真）時才可終止循環。
循環結構
開始
輸入身高（m）h、體重（kg）w
計算BMI=w/h2
BMI>24
結束
輸出“你需要
加強體育鍛煉了”
輸出“請繼續保持現在的運動強度”
Y
N
人數n=0
n=n+1
n<100
N
Y
三種結構
順序結構
選擇結構
循環結構
使用三種基本控制結構的組合來描述算法，可以改善算法的清晰度，提高算法的可讀性。
任何復雜的算法都可以用三種基本結構組合來表示
三種基本控制結構
三種基本控制結構的作用
（1）順序結構表示程序中的各步操作按出現的先后順序執行。
（2）選擇結構表示程序的處理步驟出現了分支，需要根據某一特定的條件選擇其中的一個分支執行。
（3）循環結構表示程序反復執行某個或某些操作，直到判斷條件為假（或為真）時，才終止循環。
習題
1.算法就是用計算機求解某一問題的方法，是能被機械地執行的動作或指令的無窮集合。（ ）
2.算法中執行的任何計算步驟都能被分解為基本的可執行的操作步驟。（ ）
3. 用自然語言描述算法，就是人們日常所用的語言，如漢語等來描述算法。（ ）
4. 流程圖中，平行四邊形表示判斷（ ）
5.循環結構表示程序反復某個或某些操作，只有用戶干預才能終止循環。（ ）
對
錯
錯
對
錯
總結
什么是算法
算法的特征
算法的描述
基本控制結構
算法及其描述
算法是指在有限步驟內求解某一問題所使用的一組定義明確的規則。
有窮性、確定性、數據輸入、數據輸出、可行性
自然語言描述、流程圖描述、偽代碼描述
順序結構、選擇結構、循環結構
思考
怎么用流程圖表示出韓信點兵的過程，計算出總人數呢？
韓信點兵
開始
x=1
x被3、5、7整除余數為1
x=x=1
輸出x值
結束
Y
Nimport random
import time
import os
print("你好，現在你有10秒鐘的時間記憶下列物品及其編號")
things=["書包","蘋果","課本","橙子","梨子","獼猴桃","柚子","手機","鐵觀音","彩蛋"]
for i in range(10):
print(i,":",things[i])#在屏幕上顯示編號及物品
time.sleep(10) #延時10秒
os.system("cls") #清屏幕，隱去編號及物品
n=0 #記錄答對的題數，初值為0
t2=random.sample(things,5)#隨機抽出5個物品
for i in t2: #出5題
ans=int(input(i + "的編號是:"))#輸入編號答題
if i==things[ans]:
n=n+1 #如果回答正確，答對的題數加1
print("\n你一共答對了",n,"次")#屏幕顯示答對的題數
input("\n按回車鍵結束程序")

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