資源簡介

(共17張PPT)
第2章
課時6 算法的概念及流程圖
信息技術
要點導引·定錨點
課標梳理·微知著
教材重點 課標要求 學業質量水平
算法的概念 1.算法的概念、特征和要素
2.能從生活和學習中發現算法,理解算法的內涵和外延 2-1
算法的描述 1.能初步使用自然語言、流程圖描述簡單算法
2.了解算法描述的常見方式:偽代碼和程序設計語言 2-1
教材研析·固基礎
1
算法的概念
1.算法的定義
(1)古代的算法主要指“算術”,即數值的算術運算。
(2)廣義:解決問題或完成任務的一系列步驟。
(3)計算機科學領域:用計算機解決問題的步驟,為解決問題需要讓計算機有序執行的、無歧義、有限步驟的集合。
(4)計算機程序設計:用計算機能理解的語言描述算法,并將其輸入到計算機中的過程。
2.算法的特征
(1)有窮性:一個算法的處理步驟必須是有限的。
(2)可行性:算法中的每一步操作與要求都應該是算法執行者(人或機器)可以實施的,同時在現實環境中能做到并且在有限的時間內完成。
(3)確定性:算法中對每個步驟的執行描述必須是明確的。
(4)0個或多個輸入。
·若問題求解的所有數據是不變且已知的,則所需數據包含在算法中,不必輸入(0個)。
·若一些初始數據需要在算法執行時臨時獲取,則要包含1個或多個輸入。
(5)1個或多個輸出:算法需要輸出問題解決的結果,否則就是無意義的算法,所以至少需要1個輸出。
典例1 下列關于算法的描述錯誤的是( )
A.算法包含0個或多個輸出
B.一個算法的處理步驟必須是有限的
C.算法中對每個步驟的執行描述必須是明確的
D.算法中的每一步操作與要求都是現實中能在有限的時間內完成的
解析 輸出至少要有1個。
A
3.算法的要素
·用計算機解決問題的本質是“數據運算”;各種運算的順序不同,需要借助控制轉移(分支、循環結構)來調控。
·算法的要素:數據、運算、控制轉移。
①數據(范例:海倫公式計算三角形面積)
初始數據:三角形三邊長a、b、c
中間數據(運算時產生):半周長p
結果數據(代表問題解決):三角形面積S
②運算:對數據進行運算時,必須明確每一步的運算是什么、對哪些數據進行運算等。
③控制轉移:算法執行過程中,有時需要根據數據或運算結果的特點進行不同的處理,這時就需要運用控制轉移來執行不同的操作。
2
算法的描述
■算法的描述:用能被算法執行者理解的形式呈現算法。
1.自然語言
(1)定義:人們在日常生活中交流使用的語言。
(2)優點:通俗易懂
(3)缺點:
①冗長,且容易出現歧義
②計算機無法直接執行
③需要語義解釋和格式轉換
(4)范例:海倫公式計算三角形面積
①輸入三角形三邊長a、b、c。
②通過三邊長之和除以2,得到半周長p。
③半周長p乘3個“半周長和各邊之差”,三角形面積S為乘積的算術平方根。
④輸出三角形面積S。
2.流程圖
(1)定義:用一些圖形符號表示規定的操作,并用帶箭頭的流程線連接這些圖形符號,表示操作進行方向。
(2)優點:結構清晰,寓意明確。
(3)缺點:
①計算機無法直接執行,需要語義解釋和格式轉換。
②分支增多時會出現流程線相互交叉,影響算法理解。
(4)常用的流程圖基本圖形及其功能
圖形 名稱 功能
開始/結束符 表示算法的開始或結束
輸入/輸出框 表示算法中數據的輸入或
輸出
處理框 表示算法中數據的運算處理
判斷框 表示算法中的條件判斷
流程線 表示算法中的流向
連接點 表示算法中的轉接
(5)范例:海倫公式計算三角形面積
典例2 某算法的部分流程圖如下圖所示:
執行流程圖后,變量sum、i的值分別是( )
A.14,5
B.17,4
C.31,4
D.14,4
解析 本題考查流程圖。流程圖執行過程如下
表所示:
A
i 0 1 2 3 4 5
s 36589 3658 365 36 3 0
sum 0 8 8 14 14
故sum的值為14,i的值為5,A正確。
3.計算機程序設計語言
(1)程序編寫(代碼編寫):將算法用某種計算機程序設計語言來描述
(2)發展:機器語言 匯編語言 高級語言(0/1 助記符 接近自然語言的符號)
(3)范例:海倫公式計算三角形面積
4.偽代碼
(1)特點:計算機程序設計語言和自然語言的結合。
(2)優點
①直觀簡潔
②緊湊簡練
③便于進一步轉化為相應的計算機程序
(3)范例:超速判斷
If　速度不超過100　then
________(輸出“正常”)
Else
________(輸出“超速”)
典例3 下列關于算法表示方法的描述,正確的是( )
A.描述算法的方法只能是流程圖
B.用一種程序語言來實現某個具體問題的算法只可能有一種
C.同一種算法只能用一種程序語言來實現
D.算法可以使用粵語來描述
解析 算法可以使用自然語言、偽代碼、流程圖、計算機程序設計語言等方式描述。所謂自然語言是指人們日常生活中交流使用的語言,粵語也是自然語言。同一個算法即使是使用同一種程序語言來實現,也可能有多種不同的描述方式。
D
典例4 關于算法及算法的表示,下列說法錯誤的是( )
A.算法可以說是解決問題的方法和步驟
B.自然語言描述操作時容易產生歧義
C.算法可以沒有任何輸入,但必須有輸出
D.自然語言不能用來表示算法,而流程圖可以
解析 本題考查算法的基礎知識,算法可以使用自然語言、偽代碼、流程圖、計算機程序設計語言表示,自然語言描述的優點是通俗易懂,缺點是容易產生歧義,因此一般多使用規范的流程圖描述算法。算法有0個或多個輸入,1個或多個輸出。
D(共24張PPT)
第2章
課時7 算法的三種控制結構
信息技術
課標梳理·微知著
教材重點 課標要求 學業質量水平
算法的
控制結構 1.能結合實例,理解算法的三種控制結構的概念、特點及適用情況
2.能根據問題求解過程中數據和運算的特點,選擇合適的控制結構來正確地設計、描述
算法
3.理解各種控制結構在解決問題過程中綜合運用的必要性 2-2
教材研析·固基礎
■算法由三種基本控制結構組合而成:順序結構、分支結構、循環結構。
典例1 下列不屬于算法基本控制結構的是( )
A.順序結構
B.樹形結構
C.分支結構
D.循環結構
解析 算法基本控制結構:順序、分支、循環;樹形結構是文件管理模式。
B
1
順序結構
1.定義:算法中各個步驟按照先后順序依次執行的結構。
2.特點
(1)每個步驟按照算法中出現的順序依次執行。
(2)每個步驟必定會被執行一次,且只執行一次。
3.范例:網上購票
典例2 下列有關順序結構的說法錯誤的是( )
A.所有算法都包含順序結構
B.順序結構中步驟可能被執行多次
C.順序結構中的每個步驟都會被執行
D.順序結構中的步驟按順序依次執行
解析 順序結構中的每個步驟只能被執行1次。
B
2
分支結構
1.定義:先進行條件判斷,再根據判斷結果分別執行不同處理的控制結構。
2.特點
(1)先進行條件判斷,根據條件滿足與否來決定執行哪個分支。
(2)在一個分支結構中,必定有一個分支被執行,其他的分支則被忽略。
3.范例:判斷方程是否有實數根
4.單語句塊(結合求a絕對值的范例):(如圖1所示)
滿足判斷條件(是),執行該分支語句(a←-a),不滿足判斷條件(否),則該分支無需要執行的語句。
圖1
5.雙語句塊(結合輸出a,b中較大值的范例):(如圖2所示)
滿足判斷條件(是),執行該分支語句(max←a),不滿足判斷條件(否),執行該分支語句(max←b)。
圖2
典例3 下列有關分支結構的說法正確的是( )
A.每個分支都能被執行一次
B.條件不滿足,則不執行任何分支
C.滿足條件,則其中一個分支會被重復執行
D.需根據條件判斷結果執行其中一個分支
解析 分支結構先進行條件判斷,根據滿足條件與否來決定執行哪個分支。必定有一個分支被執行,其他的分支則被忽略。
D
3
循環結構
1.定義:算法執行過程中,在條件控制下,某些操作步驟需要重復執行(循環)的控制結構。
2.特點
(1)判斷循環條件是否滿足,滿足則執行循環體,然后一直重復“判斷條件 執行循環體”的過程,直到某次循環條件不滿足,退出循環。
(2)循環的重復執行是在條件控制下的可控的重復,條件不滿足能結束重復處理 算法的有窮性
(3)死循環:若循環條件始終滿足,循環體永遠被執行 違背算法的有窮性
3.范例:求正整數n的階乘值f
典例4 有部分流程圖如圖所示,其算法結構屬于( )
A.順序結構
B.分支結構
C.樹形結構
D.循環結構
解析 本題考查算法的控制結構。觀察該流程圖可知,“a←a+2”這個步驟將被執行多次,故該流程圖屬于循環結構。
D
典例5 (2023浙江7月學考)某算法的部分流程圖如圖所示,執行該流程時,若輸入x的值為6783,下列說法正確的是( )
A.執行該流程后,變量x的值是6
B.執行該流程后,輸出的結果是14
C.輸入3876和輸入6783,輸出結果相同
D.執行該流程后,″x>0 ″和″m%2=1 ″的執行次數相同
解析 本題考查流程圖知識。經模擬可知,執行該流程圖
后,x的值是0,s的值是10;“x>0 ”和“m%2=1 ”的執行次數
不相同,“x>0 ”的執行次數要多一次。故選C。
C
■算法細化
(1)在解決問題的一個完整算法中,有時需要幾種控制結構的協同才能完整地表示解決問題的全部過程。
(2)整個算法總體上看是一個順序結構,其中局部可以細化為分支或循環結構。
(3)范例:判斷二元一次方程有無實數根
典例6 下列有關算法控制結構的說法錯誤的是( )
A.順序結構在每個算法中都存在
B.每個算法都包含三種基本控制結構
C.算法有時需要幾種控制結構協同表示
D.需要重復執行的操作可用循環結構實現
解析 算法由三種基本控制結構組合而成,但不是每個算法都包含三種基本控制結構,可以順序、順序+分支、順序+循環、順序+分支+循環。
B
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用算法解決問題的過程
1.抽象與建模
(1)定義:從現實項目的真實情境中提煉出核心的要素并加以確定或假設,最終定義出一個有明確已知條件和求解目標的問題,并用數學符號描述解決該問題的計算模型。
(2)范例:鐵路旅客托運行李,從甲地到乙地,按規定:每張客票托運行李不超過50千克時,每千克的運費為1.3元;若超過50千克,超過的部分按每千克1.8元的運費計算。
(3)分析計算模型的步驟
①提煉核心要素并加以確定或假設
核心要素(已知條件),行李的重量 假設:行李的重量為W千克
求解目標:行李的運費 假設:運費為F元
②用數學符號描述解決問題的計算模型
<1>明確問題的解決目標:依據行李的重量計算相應的運費。
<2>得出解決該問題的計算模型
2.設計算法
(1)遵循算法的特征、圍繞算法的要素設計算法。
(2)處理數據的三步驟
①輸入數據　②處理數據　③輸出處理結果
(3)細化算法——用分支結構解決問題
①輸入行李重量W
②對W進行判斷,若W≤50,則轉③,否則轉④
③運費F=1.3×W
④運費F=1.3×50+1.8×(W-50)
⑤輸出運費F
3.描述算法
計算時涉及條件判斷,用流程圖進一步描述解決問題的算法。
典例7 用算法解決問題的過程:抽象建模 __________ 描述算法。
設計算法

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