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(共22張PPT)
第三章
算法基礎
算法
為什么要學習算法和程序設計？
根源在于：解決問題
1
計算機解決問題的過程
2
算法的概念及特征
CONTENT
3
算法的描述方法
4
三種基本程序結構
5
了解計算機程序設計語言的發(fā)展
算法
1
計算機解決問題的過程
1、分析問題
2、設計算法
3、編寫程序
4、調試運行程序
解決問題
算法
2
算法
算法是指在有限的步驟內求解某一問題所使用的一組定義明確的規(guī)則。
簡單的說，算法就是解決問題的具體方法和步驟
生活中的“算法”
制作美食
組裝家具
算法有哪些特征？
算法
2
算法的特征
有窮性
確定性
數(shù)據(jù)輸入
數(shù)據(jù)輸出
可行性
1
2
3
4
5
一個算法所包含的計算步驟是有限的。
算法執(zhí)行的每一個步驟必須有確切的定義，不能有模棱兩可的情況。
一個算法有零個或多個數(shù)據(jù)輸入。
一個算法有一個或多個數(shù)據(jù)輸出，沒有輸出的算法是沒有意義的。
每個步驟都可以在
有限時間內完成。
算法
3
算法的描述方法
1、自然語言描述（漢語、英語...)
例：比較x和y誰大？
自然語言描述：程序開始，如果x大于y,那么x大，否則y大，程序結束。
算法
圖形 名稱 功能
開始/結束框 表示算法的開始或結束
輸入/輸出框 表示算法中變量的輸入或輸出
處理框 表示算法中變量的計算與賦值
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
3
算法的描述方法
2、流程圖描述
算法
2、流程圖描述算法：
例：求任意兩個整數(shù)a,b的和？
3
算法的描述方法
算法
3、偽代碼描述算法：
例：求整數(shù)a,b的和
input (a,b)
sum=a+b
print(sum)
3
算法的描述方法
算法
3
算法的描述方法
算法描述的方法 優(yōu)勢 不足
自然語言 用人們日常所用的語言，比較容易掌握。 當算法中含有多分支或循環(huán)操作較多時很難清晰地表示出來，由于自然語言的歧義性，容易導致算法執(zhí)行的不確定性。
流程圖 用程序框圖來描述，流程描述清晰簡潔。 所占篇幅較大，由于允許使用流程線，過于靈活，不受約束。
偽代碼 用介于自然語言和計算機語言之間的文字和符號來描述，書寫方便，格式緊湊，易于理解，便于向計算機程序設計語言過渡。 由于編程語言的種類繁多，偽代碼的語句不容易規(guī)范，有時會產(chǎn)生誤解。
算法
4
三種基本控制結構
代碼段1
代碼段2
順序結構
代碼段1
代碼段2
條件
成立
不成立
代碼段
條件
成立
不成立
選擇結構
循環(huán)結構
任何算法都可以用順序、選擇、循環(huán)這三種基本控制結構的組合來表示。
算法
4
三種基本控制結構
1.順序結構運用在生活中哪些地方？
2.選擇結構運用在生活中哪些地方？
3.循環(huán)結構運用在生活中哪些地方？
爬樓梯、學習教材...
判斷是否帶傘、穿羽絨服、玩游戲...
工廠里的機器人重復勞動、不斷走路...
算法
5
計算機程序設計語言的發(fā)展
計算機程序
1
計算機程序設計語言
2
即計算機可以識別、運行的指令集合。
一組用來定義計算機程序的語法規(guī)則，通常簡稱為“編程語言”。它是一種被標準化的交流技巧，用于向計算機發(fā)出指令。
步驟
算法
5
計算機程序設計語言的發(fā)展
1.機器語言：
2.匯編語言：
3.高級語言：
由0、1組成，
計算機能直接識別執(zhí)行
類似于英語縮略詞的符號語言，
計算機需翻譯編譯才能執(zhí)行
接近數(shù)學語言或自然語言，
計算機需翻譯編譯才能執(zhí)行。
例如：python、c++、Java等編程語言。
算法
5
計算機程序設計語言的發(fā)展
eg: 以9+8為例
機器語言
匯編語言
高級語言
機器語言
10110000
00001001
00000100
00001000
11110100
MOV AL,9
ADD AL,8
HTL
print(9+8)
把加數(shù)9送到累加器上
加8
停止
算法
5
計算機程序設計語言的發(fā)展
機器語言
匯編語言
高級語言
機器語言
不需要翻譯
移植性差
需要翻譯
移植性較差
需要翻譯
移植性非常好
算法
5
計算機程序設計語言的發(fā)展
編譯程序：計算機把高級語言程序的每一條語句都編譯成機器語言，并保存成二進制文件后才運行的程序。
解釋程序：計算機在執(zhí)行高級語言程序時，逐條語句解釋成機器語言并立即執(zhí)行的程序。
算法
課堂練習
1. 下列敘述中,正確的是( )。
A.用機器語言編寫的程序可讀性最差
B.匯編語言編寫的程序是所有語言中運算效率最高的
C.用Python、C、VB等語言編寫的程序可以被計算機直接執(zhí)行
D.匯編語言接近于數(shù)學語言和人的自然語言，最容易被人們理解
2.計算機能直接識別、理解執(zhí)行的語言是（ ）
A.匯編語言 B. Python語言 C.Basic語言 D.機器語言
A
D
算法
課堂練習
3.下面關于算法的描述，正確的是（ ）
A.算法不可以用自然語言描述
B.算法只能用流程圖描述
C.一個算法必須保證它的執(zhí)行步驟是有限的
D.算法的流程圖表示法有零個或多個輸入，但只能有一個輸入
4.以下不屬于高級語言的是（ ）
A.Java語言 B.Python語言 C.匯編語言 D.C語言
C
C
算法
課堂練習
5.人們利用計算機解決問題的基本過程為（ )。
①調試運行程序 ②分析問題 ③設計算法 ④問題解決 ⑤編寫程序
A．①②③④⑤ B．②③⑤①④
C．②④③⑤① D．④②③⑤①
6.計算機能直接識別、理解執(zhí)行的語言是（ )。
A.匯編語言 B.機器語言 C.Basic語言 D.Python語言
7.用自然語言來描述算法，比用流程圖來描述算法更清晰、簡潔。（ ）
8.用自然語言描述算法，就是用漢語、英語等日常用語來描述算法。（ ）
9.一個完整的算法，不管用什么方法表示，都至少有一個輸入數(shù)據(jù)。（ ）
B
B
×
√
×
算法

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