资源简介

(共28张PPT)
学科：信息技术
年级：高一
出版社：广东教育出版社
教材：必修1 数据与计算
课程：3.2 算法及其描述、
3.2 算法及其描述
学习目标
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种基本方法
理解程序的3种基本结构，能够利用3种基本结构解决问题
培养和提升解决问题的逻辑能力和算法意识
话说一位农夫带着一只狼、一只羊和一框蔬菜过河，无奈船小，农夫每次只能运送一样东西，考虑到狼吃羊、羊吃菜，请帮农夫设计一个方案，把狼、羊、菜安全的运送过河吧。
请同学们设计方案，帮助农夫实现“羊、狼、疏菜共同渡河”的愿望，在游戏中验证方案是否可行。（1分钟）
农夫过河问题
01
02
03
方案总共有多少步？
运送顺序是怎样的呢？
思考什么是算法
农夫过河问题
思考
阅读教材48页，找出算法的概念，试着理解。（2分钟）
一、 算法的概念
简单地说，算法就是解决问题的具体方法和步骤。
解决问题的过程，就是实现算法的过程。
是指有限步骤内求解某一问题所使用的的一组定义明确的规则。
通俗地说，算法就是用计算机求解某一问题的方法，
是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。
结合教材49页内容，以小组为单位，讨论算法的特征，并解释五个特征分别有什么含义。（3分钟）
自主探究
二、算法的特征
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①有穷性：计算步骤是有限的
②确定性：每一个步骤必须有确切的定义
③数据输入：必须有0个或多个数据输入
④数据输出：一个或多个数据输出
⑤可行性：每个计算步骤都在有限时间内完成，可以有效执行
？死循环
？模棱两可
0个输入是算法本身给出了初始条件
？无功而返
求：从小到大正整数累加
if(y==0):
z=x/y
巩固练习
下列关于算法的特征，描述正确的是（ ）
A.算法的步骤可以永远执行
B.算法的每一个步骤都需要有明确的定义，不能有歧义出现
C.算法必须有数据的输入
D.算法可以没有数据的输出
B
口诀
有出入可确定
数据输出（1个/多个）
有穷性
确定性
可行性
数据输入（0个/多个）
用自然语言描述算法
用流程图描述算法
用伪代码描述算法
自然语言是人们日常使用的语言，如汉语、英语。用自然语言表达算法，就是把算法的各个步骤，依次用人们熟悉的自然语言表示出来。
流程图，也称为程序框图，它是算法的一种图形化表示方法。
伪代码是介于自然语言和计算机程序语言之间的一种算法描述。
三、算法的描述方法
游戏互动
游戏规则
用10秒记忆10个物品及其编号，之后根据提问回答5个物品的编号，看谁记住的最准。
自然语言
1.显示游戏规则、物品及其编号10秒
2.清屏
3.给出一个物品名称
4.回答编号
6.重复以上步骤。直到答完5题
5.如果回答正确，答对题数+1
7.输出答对的题数
出题
答题
输出结果
流程图
流程图
开始
输入k=0,t=0
编号是否正确
输出物品及编号
输出物品
输入编号
k=k+1
t=t+1
t>=5
输出k
结束
N
N
Y
Y
K表示答对编号的题目数，t表示呈现了几道题目。
伪代码
示例：输入3个数，打印输出其中最大的数。
Begin（算法开始）
输入 A，B，C
IF A>B 则 A→Max
否则 B→Max
IF C>Max 则 C→Max
Print Max
End （算法结束）
分析归纳算法三种描述方法的优劣
算法描述的方法 优 势
不 足
自然语言表示法
流程图表示法
伪代码表示法
通俗易懂，描述方便，容易掌握
很难清晰表示复杂算法；由于自然语言的歧义性，容易导致算法执行的不确定性；描述语言过长，不易翻译成计算机语言
直观，清晰，明确，简洁
需要特定的规则，运用大量的图形符号；书写不便，修改不易。
书写方便，格式紧凑，易于理解
编程语言种类繁多，伪代码语句不容易规范，易误读；不适合没有代码基础的初学者。
讨论
顺序结构表示程序中的各步操作按出现的先后顺序执行。
顺序结构
四、算法的三种基本机构
计算体重指数BMI
开始
输入身高（m）h、体重（kg）w
计算BMI=w/h2
输出BMI
结束
选择结构表示程序的处理步骤出现了分支，需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。
选择结构
开始
输入身高（m）h、体重（kg）w
计算BMI=w/h2
BMI>24
结束
输出“你需要
加强体育锻炼了”
输出“请继续保持现在的运动强度”
Y
N
循环结构表示程序反复执行某个或某些操作，直到判断条件为假（或为真）时才可终止循环。
循环结构
开始
输入身高（m）h、体重（kg）w
计算BMI=w/h2
BMI>24
结束
输出“你需要
加强体育锻炼了”
输出“请继续保持现在的运动强度”
Y
N
人数n=0
n=n+1
n<100
N
Y
三种结构
顺序结构
选择结构
循环结构
使用三种基本控制结构的组合来描述算法，可以改善算法的清晰度，提高算法的可读性。
任何复杂的算法都可以用三种基本结构组合来表示
三种基本控制结构
三种基本控制结构的作用
（1）顺序结构表示程序中的各步操作按出现的先后顺序执行。
（2）选择结构表示程序的处理步骤出现了分支，需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。
（3）循环结构表示程序反复执行某个或某些操作，直到判断条件为假（或为真）时，才终止循环。
习题
1.算法就是用计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动作或指令的无穷集合。（ ）
2.算法中执行的任何计算步骤都能被分解为基本的可执行的操作步骤。（ ）
3. 用自然语言描述算法，就是人们日常所用的语言，如汉语等来描述算法。（ ）
4. 流程图中，平行四边形表示判断（ ）
5.循环结构表示程序反复某个或某些操作，只有用户干预才能终止循环。（ ）
对
错
错
对
错
总结
什么是算法
算法的特征
算法的描述
基本控制结构
算法及其描述
算法是指在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。
有穷性、确定性、数据输入、数据输出、可行性
自然语言描述、流程图描述、伪代码描述
顺序结构、选择结构、循环结构
思考
怎么用流程图表示出韩信点兵的过程，计算出总人数呢？
韩信点兵
开始
x=1
x被3、5、7整除余数为1
x=x=1
输出x值
结束
Y
Nimport random
import time
import os
print("你好，现在你有10秒钟的时间记忆下列物品及其编号")
things=["书包","苹果","课本","橙子","梨子","猕猴桃","柚子","手机","铁观音","彩蛋"]
for i in range(10):
print(i,":",things[i])#在屏幕上显示编号及物品
time.sleep(10) #延时10秒
os.system("cls") #清屏幕，隐去编号及物品
n=0 #记录答对的题数，初值为0
t2=random.sample(things,5)#随机抽出5个物品
for i in t2: #出5题
ans=int(input(i + "的编号是:"))#输入编号答题
if i==things[ans]:
n=n+1 #如果回答正确，答对的题数加1
print("\n你一共答对了",n,"次")#屏幕显示答对的题数
input("\n按回车键结束程序")

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