資源簡介

(共17張PPT)
2.1用計算機解決問題的過程算法；算法的描述方式；算法的三種基本結構；計算機解決問題的過程。問題一：
高一新生報道注冊、繳費
擺放如圖所示的“高一新生報到流程”示意圖
解決問題的步驟
問題二：
張丘建“百錢買百雞”
算法：
雞翁每增四，雞母每減七，
雞雛每益三即得。
可用方程求解，
也可以使用枚舉法。
問題三：
求任意兩個正整數的最大公約數——“輾轉相除法”
設給定的兩個正整數為m和n，求它們的最大公約數的步驟為：
①以m除以n，令所得的余數為R。
②若R=0，則輸出結果n，算法結束；否則，繼續步驟③。
③令m=n， n=R，并返回步驟①繼續進行。
歐幾里得算法
算法
算法
算法是解決問題的步驟。
執行者是人，按照算法的要求逐步執行，最終解決問題。
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數學問題
*算法
在計算機科學領域內，算法是用計算機解決問題的步驟。
執行者是計算機，
需使用計算機能理解的語言來描述算法，
并將其輸入到計算機中，最終解決問題。
算法是有限時間、有限步驟、有結果并且無歧義。
算法的描述方式
優點：通俗易懂，容易理解。
老張對老王說他的兒子考上了華師鹽高！
缺點：
1.冗長、記錄書寫麻煩
2.容易使算法產生歧義，二義性。
歐幾里得算法
求任意兩個正整數的最大公約數
——“輾轉相除法”
設給定的兩個正整數為m和n，求它們最大公約數的步驟為：
①以m除以n，令所得的余數為R。
②若R=0，則輸出結果n，算法結束；否則，繼續步驟③。
③令m=n， n=R，并返回步驟①繼續進行。
①自然語言
②流程圖
算法的描述方式
③偽代碼
④程序語言
*流程圖
程序框 名稱 功能
表示一個算法的起始和結束
輸入/輸出框
表示一個算法輸入和輸出的信息
處理框（執行框）
賦值、計算等操作
判斷框
判斷某一條件是否成立,成立
時在出口處標明“是”或“Y”；
不成立時標明“否”或“N”.
連接點
連接程序框圖的兩部分
流程線
連接程序框
起止框
程序框 名稱
算法的描述方式——流程圖
練習1：華氏轉攝氏
輸入華氏溫度f，
輸出其對應的攝氏溫度c
c=(f-32)*5/9
輸入/輸出框
判斷框
連接點
流程線
起止框
處理框（執行框）
算法的描述方式——流程圖
練習2：華氏攝氏轉換
輸入溫度數據t,
輸入溫度數據類型p（輸入c或f），
若p為c，則計算出對應的華氏溫度并輸出；
否則計算對應的攝氏溫度并輸出。
輸入/輸出框
判斷框
連接點
流程線
起止框
程序框 名稱
處理框（執行框）
算法的描述方式——流程圖
練習3：
完成5次華氏攝氏轉換。
輸入/輸出框
判斷框
連接點
流程線
起止框
程序框 名稱
處理框（執行框）
*算法的三種基本結構
按照語句出現的先后順序依次執行。
依據條件是否成立，決定執行哪個分支。同一時間只允許執行一個分支。
依據條件，反復執行循環結構中的循環體；直到條件不成立時，退出循環。
順序結構
分支結構
循環結構
攝氏華氏轉換
*算法的三種基本結構
按照語句出現的先后順序依次執行。
依據條件是否成立，決定執行哪個分支。同一時間只允許執行一個分支。
依據條件，反復執行循環結構中的循環體；直到條件不成立時，退出循環。
順序結構
分支結構
循環結構
人解決問題 VS 使用計算機解決問題
計算機則必須按照設計好的步驟一步步的完成，必須明確解決問題的具體對象和確切步驟。
人類可以創造性地解決問題，并且思維具有跳躍性、抽象性、模糊性等特點。
用計算機解決問題的過程
1
分析問題
編寫程序并運行是讓計算機去執行你的命令；
程序設計是手段，是解決問題的途徑。
設計算法
2
編寫程序
3
調試運行
4
計算機解決問題的核心
執行者是計算機，
需使用計算機能理解的語言來描述算法，
并將其輸入到計算機中，最終解決問題。
練習1：華氏轉攝氏
輸入華氏溫度f，
輸出其對應的攝氏溫度c
c=(f-32)*5/9
開始
結束
輸入溫度t
練習2：華氏攝氏轉換
輸入溫度數據t,
輸入溫度數據類型p（輸入c或f），
若p為c，則計算出對應的華氏溫度并輸出；
否則計算對應的攝氏溫度并輸出。
輸入溫度數據類型p
p=c
r=t*9/5+32
r=(f-32)*/9
輸出r
是
否
開始
結束
輸入溫度t
輸入溫度數據類型p
p=c
r=t*9/5+32
r=(f-32)*/9
輸出r
i=1
i<=5
是
否
是
i=i+1
否
01
Part One
程序設計是手段，是解決問題的途徑。
現實問題：
一本上千頁的電話簿，想要找到“Mike Smith”先生，
除去一頁一頁的翻找，你還會選擇使用什么樣的方式？
翻到中間，看到L，判斷Mike不在前一半中，可以將電話簿的前一半扔掉，這樣我們就將問題簡化了一半（二分法）
1000->500->250-125->...>找到Mike Smith
我們把以上這些解決問題的步驟稱為算法，這種方式相較于一頁頁查找更加快捷智能。
將這種查找問題轉化為一個搜索引擎中的索引問題，在1百萬甚至40億個網頁中，找到想要的那個網頁，采用二分查找法需要多久呢？
32次 232=4294967296
在日常生活中，我們可以很輕易的解決一些問題，但如果將問題的數量級放大，我們就需要使用讓解決問題更加快速、高效的方式，這是計算機科學所討論的內容。
程序設計是指讓計算機去執行你的命令。學習何種程序語言并不重要，重要的是知道程序設計語言是如何運用的，學習后可以帶著所學到的知識與技能，將其應用到你最感興趣的領域中去。

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