资源简介

(共20张PPT)
3.1体验计算机解决问题的过程
3.2算法及其描述
3.3计算机程序与程序设计语言
第三章 算法基础
信息技术 必修1
粤教版普通高中教科书
第二节 程序设计语言
在现实生活中，我们经常需要对数据进行统计、分析。当数据量不多时，我们可以采用人工方法来处理；然而，当数据量变多时，我们运用计算机来解决问题将是一种更高效、更便捷的方案。
第三章 算法基础
3.1.1
人工解决问题的过程
问题：找出从长沙市经株洲市到醴陵市耗时最少的旅行路线。
长沙市
株洲市
醴陵市
M1
M7
N1
N9
3.1体验计算机解决问题的过程
除了火车外，还有汽车、出租车等出行方式可用。
第三章 算法基础
体验人工解决问题
探究活动
分析题解决步骤：
1．用穷举法列出从A市经B1市的各班次的耗时，及相应可中转的B1市到B市的各班次的等待时长及行程耗时；
2．算出各组合的总耗时；
3．找到耗时最少的路线。
从A 到B1 编号 出发时间 到达时间 耗时 从B1 到B 编号 出发时间 到达时间 耗时
飞机 M1 09:00 12:00 3 飞机 无 无 无 无
M2 12:00 14:30 2.5
M3 16:00 18:00 2
火车 M4 08:00 20:00 12 火车 N1 09:00 10:30 1.5
M5 10:00 20:00 10 N2 11:00 12:18 1.3
M6 12:00 21:36 9.6 N3 15:00 16:00 1
M7 13:00 22:36 9.6 N4 18:00 20:00 2
汽车 无 无 无 无 汽车 N5 08:00 09:48 1.8
N6 09:00 11:00 2
N7 13:00 15:12 2.2
N8 15:00 17:12 2.2
N9 18:00 19:42 1.7
表3-1-1 从A市经B1市到B市的交通情况
3.1体验计算机解决问题的过程
A
B1
B
M1
M7
N1
N9
体验人工解决问题
探究活动
从A市经B1市到B市的交通情况分析结果
表3-1-2 从A市经B1市到B市可组合班次情况
从A到B1 班次编号 耗时 从B1到B可中转班次 总耗时
编号 耗时 等待时长
M1 3 N3 1 3 7
N4 2 6 11
N7 2.2 1 6.2
N8 2.2 3 8.2
N9 1.7 6 10.7
M2 2.5 N3 1 0.5 4
N4 2 3.5 8
N8 2.2 0.5 5.2
N9 1.7 3.5 7.7
第三章 算法基础
3.1体验计算机解决问题的过程
探究活动
事实上，从A市到B市中转的城市有k个，且分别有不同的交通工具及班次：
组合班次有S=M1 ×N1+M2 ×N2+…… +Mk ×Nk
分
析
A
B1
…
Bk
B
当数据量很大，人工处理效率很低时，我们可以借助计算机工具，通过编制计算机程序来解决问题。
第三章 算法基础
3.1体验计算机解决问题的过程
探究活动
第三章 算法基础
体
验
3.1体验计算机解决问题的过程
打开学案程序，体验用计算机解程序求解耗时最少旅行路线方案
解决问题的步骤（算法） 程序代码（部分）
（1）分别算出从A市到B1 ，B2 ，…，Bk市的班次所用的时间； for i in range(1,rs1):
t14=table_1.cell(i,4).value
t12=t14-table_1.cell(i,2).value
（2）找到能够中转到达B市的班次路线件k条，并计算出总耗时； for j in range(1,rs2):
t22=table_2.cell(j,2).value
if t14-t22>=1/24:#中转时间超过1小时
m1=t12+(t22-t14)+(table_2.cell(j,4).value-t22)
（3）找出K条线路中耗时最少的班次组合为最佳旅行路线 if m>m1:
m=m1
r1=i
r2=j
探究活动
编制计算机程序解决问题需要经历哪些过程？
问
题
计算机解决问题的过程
第三章 算法基础
3.1.2
计算机解决问题的过程
项目实施
3.1体验计算机解决问题的过程
人工求解与计算机求解问题的方式的异同
探究活动
第三章 算法基础
讨
论
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
3.1体验计算机解决问题的过程
分析问题、设计算法、得出结果、验算结果
编写程序、调试程序、运行速度快，通用性强。
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。
小
结
程序设计是计算机可编程性的体现。
第三章 算法基础
3.3计算机程序与程序设计语言
程序设计，亦称编程，深度应用计算机的主要手段。
程序设计
程序设计已经成为当今社会需求量最大的职业技能之一。很多岗位都将被计算机程序接管，程序设计将是生存技能。
编程语言相比自然语言更简单、更严谨、更精确。
据说全世界存在过的程序设计语言超过2500多种，相当于人类语言种类的一半，但是多数程序设计语言使用比较少，有些甚至被彻底遗忘。程序设计语言的发展历经了从低级到高级的过程，其发展的核心思想就是“让人更容易编程”。
第三章 算法基础
3.3计算机程序与程序设计语言
探究活动
探究活动
了
解
2021年，IEEE Spectrum 发布了第五届顶级编程语言交互排行榜前十位的高级语言如右：
它们诞生的时间：
Python（1991年）、C++（1983年）、C（1972年）、Java（1995年）、C#（2000年）、PHP（1994）、R（1995年）、JavaScript（1992年）、Go（2007年）、Assembly（1951年）
第三章 算法基础
3.3计算机程序与程序设计语言
Python的起源
探究活动
活动1：观看微课《3-4计算机程序的运行原理》
第一章 数据与信息
1.2 数据编码
交
流
算法、程序、程序设计、程序设计语言之间的关系是什么？请完成学案。
如何将源代码变成目标代码？
探究活动
编程语言的执行方式
第一章 数据与信息
1.2 数据编码
源代码：采用某种编程语言编写的计算机程序，人类可读。
例如：result=2+3
目标代码：计算机可直接执行，人类不可读（专家除外）
例如：11010010 00111011
解释：将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行的过程。
每次程序运行时随翻译随执行。（类似实时的同声传译）
探究活动
第一章 数据与信息
1.2 数据编码
编译：将源代码一次性转换成目标代码的过程。
一次性翻译，之后不再需要源代码（类似英文翻译）
探究活动
实
践
通过网络搜索相关知识，了解高级语言的编译过程和解释过程各有什么优势和不足，完成学案
第三章 算法基础
语言种类 优势 不足
编译型语言
解释型语言
3.3计算机程序与程序设计语言
程序执行速度快，程序执行效率高，同等条件下对系统要求较低。
不同系统平台间的兼容性高。
程序执行效率比较低。
跨平台性差些。
课堂总结：
第三章 算法基础
3.2算法及其描述
THANKS
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