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(共40张PPT)
人教中图版普通高中教科书
第二章 算法与程序实现
2.1解决问题的一般过程和用计算机解决问题
2.2算法的概念及描述
2.3程序设计基本知识
2.4常见算法的程序实现
描述算法的特征，理解算法在问题解决中的作用。
选用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。
学习目标
地铁1号线
小明到北京旅游，他乘坐火车到达了北京站，然后准备乘坐地铁去天安门参观，地铁线路图如下图所示，你能帮小明规划好路线吗？是否只有一条路线？请大家思考这个问题。
体验探索
路线1：乘坐地铁2号线，从北京站到建国门站，在建国门站换乘1号线，在天安门东站下车。
地铁1号线
路线1：共乘坐4站，换乘1次。
体验探索
路线2：乘坐地铁2号线，从北京站到崇文门站，在崇文门站换乘5号线，到东单站，在东单站换乘1号线，在天安门东站下车。
地铁1号线
路线2：共乘坐4站，换乘2次。
体验探索
地铁1号线
地铁1号线
寻找路线的方法，可以称之为算法
体验探索
要把大象装冰箱，分几步？分别是什么？说清楚步骤。
分三步
第一步：打开冰箱门
第二步：把大象装进冰箱
第三步：关上冰箱门
体验探索
从前有个农夫，他带着一匹狼，一只羊，一个卷心菜坐船过河。农夫一次只能带一样上船，当农夫不在的时候，羊会吃卷心菜，狼会吃羊，那么农夫该如何过河，才能保证它们的安全？
分几步？
具体步骤是什么？
体验探索
第一步
第二步
第三步
第四步
农夫带羊过河，农夫返回
农夫带狼过河，并把羊带回来
农夫留下羊，带卷心菜过河，并返回
农夫带羊过河
体验探索
生活中还有哪些算法？
体验探索
算法是解决问题的方法和步骤。算法中的每一步都能被人或者机器装置执行。凡是涉及解决问题的过程，都是算法的体现。
问 题
解 决
步骤1
步骤2
……
步骤N
算法
算法的概念
判断抛物线 轴是否有交点。
分析解决以下问题的算法，归纳算法的特征。
算法的特征
判断抛物线 轴是否有交点。
分析项目 抛物线
执行的步骤个数
每一步是否明确可执行
是否有输入
是否有输出
4
计算△= ；
如果△大于等于0，执行步骤③，否则执行步骤④；
输出有交点，结束；
输出无交点，结束。
是
是
是
算法的特征
在计算机领域，算法作为一个精心设计的运算序列，描述了计算机如何将输入转化为输出的过程。算法一般具有如下特征：
算法的特征
有输入
一个算法通常要求有0个或多个输入。
有输出
一个算法可以有一个或多个输出。
有穷性
算法必须能在有限个步骤之后终止。
可行性
算法中的每一步都是可以执行的。
确定性
算法的每个步骤都具有确定的含义，没有歧义。
算法的特征
算法概念和描述
算法的概念
算法的特征
有输入
有输出
确定性
有穷性
可行性
一个算法通常要求有0个或多个输入。
一个算法可以有一个或多个输出。
算法必须能在有限个步骤之后终止。
算法中的每一步都是可以执行的。
算法的每个步骤都具有确定的含义。
算法就是解决一个特定问题而采取的确定的，有限的步骤。
小结
那怎么来表示算法呢？
了解了算法的概念和特征，但是重要的是，要把解决某些问题的具体算法表达出来。
算法的描述
算法的常见描述方式有自然语言、流程图等。
什么是自然语言？
算法的描述
游戏一开始，通过键盘触发小猫移动，同时计算机不断侦测小猫是否碰到“终点”（红色），如果没有碰到就继续移动，否则提示到达终点，结束游戏。
算法的描述
算法的描述
流程图是用图形表示算法的一种常用工具。用流程图描述的算法直观易读，问题解决的步骤清晰简洁，算法结构表达明确。
开始/结束框
输入/输出框
处理框
判断框
流程线
算法的描述
流程图符号 名称 功能
开始/结束框 表示算法的开始或结束
输入/输出框 表示输入或输出数据
处理框 框中指出要处理的内容，此框有一个入口和一个出口
判断框 用于表示条件判断及产生分支的情况，判断框有四个顶点，通常上面的顶点表示入口
流程线 用于控制流程方向
算法的描述
算法的描述
用流程图表示求两个数（用A和B表示）中较大的数的算法。
开始
结束
输入A、B
输出A
输出B
A>B？
是
否
算法的描述
3.求1+2+3+……+9+10的和。
1.计算机随机产生一个两位数，用户猜，猜中输出“你赢了”，没有猜中输出“你输了”。
2.登录程序：用户输入账号和密码，系统校验是否正确，正确输出“登录成功”，失败输出“账号或密码错误。”
算法的描述
1.计算机随机产生一个两位数，用户猜，猜中输出“你赢了”，没有猜中输出“你输了”。
开始
结束
A=B
是
否
产生随机两位数A
用户输入B
输出“你赢了”
输出“你输了”
2.登录程序：用户输入账号和密码，系统校验是否正确，正确输出“登录成功”，失败输出“账号或密码错误。”
开始
结束
账号、密码正确？
是
否
用户输入账号和密码
输出“登录成功”
输出“账号或密码错误”
S1
Sn
…
顺序结构
False
True
S1
S2
C
选择结构
三种基本结构
S1
C
False
True
循环结构
程序设计的基本结构
S1
Sn
…
顺序结构
顺序结构
顺序结构是最基本、最简单的结构，是指程序中的语句按排序从上到下依次执行，直至结束的结构。
实践练习
利用计算圆的周长公式C=2求圆的周长。算法表述为：输入圆的半径，计算圆的周长，输出周长的值。
开始
输入圆的半径r的值
C=2
输出圆的周长C
结束
实践练习
利用计算体重指数公式BMI=体重（kg）/。算法表述为：输入体重，输入身高，计算BMI，输出BMI的值。
实践练习
若x=2，y=3，则如图程序框图的运行结果是多少。
开始
输入x，y
x=x+3
y=y-1
输出x，y
结束
选择结构
选择结构也叫分支结构，是指程序中先进行条件判断，再根据判断结果执行下一步程序。
False
True
S1
S2
C
选择结构
实践练习
用户输入账号和密码，系统校验是否正确，正确输出“登录成功”，失败输出“账号或密码错误。”
开始
结束
账号、密码正确？
是
否
用户输入账号和密码
输出“登录成功”
输出“账号或密码错误”
实践练习
用程序框图实现，判断任意输入正整数的奇偶性。
实践练习
用程序框图实现：公交车单程票价1元，刷卡时，乘客所持公交卡余额如果大于等于5元，则扣除1元并提示“欢迎乘车”；大于1元但少于5元，扣除1元并提示“请充值”；少于1元提示“请购票”。
循环结构
循环结构是指程序中某些语句在条件控制下，重复执行的结构。
如图，在给定的条件C成立时，执行S1，然后再判断C是否成立，如果仍然成立，依然执行S1，如此循环反复直至C不成立，脱离循环结构。
S1
C
False
True
循环结构
注意区分
选择和循环
False
True
S1
S2
C
选择结构
S1
C
False
True
循环结构
循环结构
实践练习
用程序框图实现求1+2+3+……+9+10的和。
i<=10？
开始
结束
输出结果S
是
否
和 S=0
加数 i=1
和 S=S+i
加数i=i+1
实践练习
用程序框图实现100以内的奇数和。
i<100？
开始
结束
输出结果S
是
否
和 S=0
加数 i=1
和 S=S+i
加数i=i+2
算法概念和描述
算法的概念
算法的特征
算法的描述方法
有输入
有输出
确定性
有穷性
可行性
一个算法通常要求有0个或多个输入。
一个算法可以有一个或多个输出。
算法必须能在有限个步骤之后终止。
算法中的每一步都是可以执行的。
算法的每个步骤都具有确定的含义。
自然语言
流程图
用日常所用语言来描述算法的步骤。
流程图是用图形表示算法的一种常用工具。
算法就是解决一个特定问题而采取的确定的，有限的步骤。
小结

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