资源简介

(共25张PPT)
授课人：XX
时间：2023.X.XXA.
计算机解决问题的过程
The process of computer problem-solving
第三章 算法基础
目 录 CONTENTS
01.
课前思考
02.
直面问题
03.
本节重难点
04.
课后作业
课前思考
计算机是如何解决问题的，和人工方式有哪些不同？
01
直面问题
02
假如我们从铁路公司、各航空公司和汽车客运公司网站得知，直达B市的交通工具只有火车和汽车两种，出发地有B1,B2 ，...，Bk市(没有A市)，从A市出发到B1,B2 ，...，Bk市的交通工具有飞机、火车和汽车三种。
假设从A市到B市的中转城市只有B1,B2市，从A市经B1,B2 市到B市的交通情况如表3-2、3-3所示。求从A市到B市耗时最少的旅行路线。
设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案
问题背景
02
人工解决问题的过程
02
表3-2 从A市经B1市到B市的交通情况
表3-3 从A市经B2市到B市的交通情况
人工解决问题的过程
02
表3-2 从A市经B1市到B市的交通情况
从上表可知，从A市经B1市到B市的联运班次有7X9=63 (班)
人工解决问题的过程
02
表3-3 从A市经B2市到B市的交通情况
从上表可知，从A市经B2市到B市的联运班次有12x9=108 (班)
人工解决问题的过程
02
从以上两表可知从A市出发，经过别的市到达B市的路线合计为S=63+108=171 (班)。然后在171班次中找到能够中转且等待时间加上行驶时间最少的联运班次，如图3-5所示。
人工解决问题的过程
02
明确所要解决的问题
明确给出的条件
根据已有的经验和知识确定解决问题的方法
人工解决问题的过程
02
假如中转城市很多，交通班次也很多呢？
当数据量很大，人工处理效率很低时，我们可以借助计算机，通过编写计算机程序解决问题。
本节重难点
03
计算机解决问题的过程
13
当数据量很大，人工处理效率很低时，我们可以借助计算机，通过编写计算机程序解决问题。编写计算机程序解决问题要经过分析问题、设计算法、编写程序、调试运行程序等若干个步骤。
步骤：
计算机解决问题的过程
03
4.调试运行程序
3.编写程序
2.设计算法
1.分析问题
分析问题
03
需求情况
已知条件
找到从A市到Bi 市（1≤i≤k）能够中转且等待时间加上行驶时间最少的联运班次
找到从A市到B市耗时最少的旅行路线。
直达B市的交通工具只有火车和汽车两种，出发地有B1,B2 ，...，Bk市(没有A市)，从A市出发到B1,B2 ，...，Bk市的交通工具有飞机、火车和汽车三种。
要解决的问题
分析问题
03
在从A市到B市耗时最少的旅行路线问题中，在不知道有多少个中转城市和每个城市有多少班车(或飞机)的情况下，我们可以利用大数据挖掘技术中的爬虫程序到铁路网站、各航空公司和汽车客运公司网站获取从A市经中转城市B1,B2 ，...，B 市 到达B市的交通班次信息，再经过数据清洗后，形成结构化的数据存储为Excel文件。
03
以A市到B1市，B1市到B市的数据为例
从A市到B1市
从B1市到B市
设计算法
03
给出解决问题的详细方法和步骤，这一过程叫设计算法
（1）分别找出能够中转且中转等待时间小于1小时的从A市经B1, B2 ，...，B 市到达B市的联运班次，并计算所用的时间。
（2）分别找到能够中转的从A市经B1, B2 ，...，B 市到达B市的联运班次中耗时最少的联运班次，共S条路线。
（3）取S条线路中耗时最少的联运班次为最佳旅行路线
有了清晰可操作的算法描述，就可以选择一种计算机语言工具来编写程序，实现算法。
一般来说，只要算法确定，对计算机程序设计语言的选择没有特别的限定,通常根据问题的特性和编程人员对语言的熟悉程度来选定编写程序。
编写程序
03
编写程序
03
调试运行程序
03
计算机只能识别程序设计语言中所规定的语法规则，如果编写程序时与规则不一致，哪怕是一个标点符号出错，也会因程序出错而中断运行。此时，我们可以根据计算机提示的出错信息修改程序，重新调试运行。
程序编写完成以后，再通过键盘把程序输入计算机中运行，检查程序能否按预想的效果执行，这一过程称为程序的调试运行。
调试运行程序
03
当程序能够顺利运行以后，我们还需要对程序运行的结果进行检查。因为如果程序语句符合语法规则，而程序中却有逻辑或计算方法等错误，计算机是检查不出来的。因此，如果结果不合理，还要对程序甚至算法进行修改，直到程序的功能符合设计要求为止。
注意！
当程序能够顺利运行以后，我们还需要对程序运行的结果进行检查。因为如果程序语句符合语法规则，而程序中却有逻辑或计算方法等错误，计算机是检查不出来的。
因此，如果结果不合理，还要对程序甚至算法进行修改，直到程序的功能符合设计要求为止。
并不是程序可以运行就万事大吉了
人工求解与计算机求解问题方式的异同
讨论
03
求解问题的方式 相同点 不同点
人工求解问题
用计算机求解问题
求解问题的方式 相同点
不同点
人工求解问题 分析问题 设计算法 得出结果 验算结果 每次只能对特定的问题进行解答，运算速度慢，不需要借助计算机工具。
用计算机 求解问题
编写程序、调试程序、运行速度快、通用性强
本节课小结
03
人工解决问题的过程
计算机解决问题的过程
课后作业
04
打开配套学习资源包“第三章\课本素材\程序3-1”，调试并运行程序3-1，找出从A市到B市耗时最少的旅行路线问题的结果。
授课人：XX
时间：2023.X.XX
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