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项目五 描述洗衣机的洗衣流程
——了解算法及其基本控制结构
第三单元 算法与程序设计
常见的手工洗衣流程
像这样，有序的、能够完成洗衣任务的流程，可以称为“手工洗衣算法”。
3.1.1 从洗衣机流程认识算法
算法的概念
在有限步骤内解决问题所使用的方法。算法中的每一个步骤能被人或机器等计算装置执行。
3.1.1 从洗衣机流程认识算法
洗衣机“快洗”模式洗衣流程
算法是解决“做什么”和“怎么做”的具体步骤的描述。算法的特征主要包括有穷性、确定性等。所以说上图中的流程还不能称为洗衣机的“洗衣算法”。
3.1.1 从洗衣机流程认识算法
洗衣机的电动机带动波轮（或桶）旋转，产生水流搅动衣物。通过电动机正转、停、反转、停的反复循环，完成洗涤任务。“洗涤算法”可以用自然语言描述如下：
2.1 电动机正转30秒；
2.2 停2秒；
2.3 电动机反转30秒；
2.4 停2秒。
洗衣机“快洗”模式洗衣流程
3.1.1从洗衣机流程认识算法
此外，一个算法有零个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况，所谓零个输入是指算法本身设定了初始条件。有一个或多个输出，以反映算法的执行结果。
洗衣机“快洗”模式洗衣流程
零个输入：进水时间、洗涤地次数都有初始的设定。
一个输出：宣告算法结束。
3.1.1 从洗衣机流程认识算法
有穷性
有一个或多个输出
确定性
有零个或多个输入
可行性
算法的特征
3.1.1 从洗衣机流程认识算法
算法的评价
评价一个算法的好坏，主要考虑一下几个指标：
正确性：算法是正确的，能够得到准确的结果。
可读性：指算法可供人们阅读的难易程度。好的算法一定是方便人们阅
读、分析和理解的。
高效性：好的算法还应该具备时间效率高和存储量低的特点。
3.1.1 从洗衣机流程认识算法
算法确定之后，需要将这些算法“转告”算法的执行者，也就是编写洗衣机可以理解执行的机器指令。这些机器指令在洗衣机出厂之前就提前写入了单片机的存储器中。
3.1.1 从洗衣机流程认识算法
单片机全称单片微型计算机，又称微控制器，是采用超大规模集成电路技术把计算机中的CPU、内存等重要部件集成到块硅片上而构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制和智能设备中应用十分广泛。
单片机
3.1.1 从洗衣机流程认识算法
课堂练习
1.计算机算法的每个步骤都要确切、没有歧义，这是计算机算法的（ ）。
A.有穷性 B.确定性 C.可行性 D.无穷性
3.1.1 从洗衣机流程认识算法
3.1.2 描述“洗涤算法”
流程图
自然语言
伪代码
算法的描述方法
3.1.2 描述“洗涤算法”
1.自然语言
人们日常使用的语言，对于人来说人容易理解。但是描述用词要做到准确、统一，无二义性，且算法的控制结构和嵌套层次要清晰明确。
2.1 电动机正转30秒；
2.2 停2秒；
2.3 电动机反转30秒；
2.4 停2秒。
3.1.2 描述“洗涤算法”
2.流程图
流程图由一些简单的框图和箭头组成，框图用来表示算法的步骤。常见的流程图符号、名称及作用如下图：
3.1.2 描述“洗涤算法”
2.流程图
用流程图描述算法，形象直观、清晰简洁，算法结构表达明确。只是当控制结构和嵌套层次较复杂时，对应流程图所占篇幅会比较大，影响可读性，也不易于修改。
3.1.2 描述“洗涤算法”
3.伪代码
介于自然语言和程序设计语言之间的人工语言。他能够比较容易地有开发人员转换成为能够被机器执行的指令。
易理解、易转换
课堂练习
3.1.2 描述“洗涤算法”
1.右图所示的算法描述方式是（ ）。 A. 自然语言 B.流程图 C.伪代码 D.高级语言
2.下面选项中，流程图符号意思表达错误的是（ ）。
A.起止框
B. 判断框
C.输入/输出框
D.连接框




顺序结构
算法的基本控制结构
3.1.3 分析洗衣流程的控制结构
循环结构
算法结构
选择结构
1.顺序结构
顺序结构是最为简单的一种基本结构，就是由上至下，先后顺序依次执行，如图：
3.1.3 分析洗衣流程的控制结构
A
B
“快洗”模式的洗衣流程一共有9个步骤，洗衣机从第①步“进水”顺次执行到第⑨步“鸣叫”，这种自上而下、顺序执行的算法的基本控制结构称为顺序结构。
3.1.3 分析洗衣流程的控制结构
2.选择结构
选择结构也称为分支结构，是根据给定的条件进行判断而作出选择的一种结构。选择结构的流程图中必定包括一个判断框，满足条件时执行一个处理框，不满足条件时执行另一个处理框。
3.1.3 分析洗衣流程的控制结构
A
B
条件
如果是“牛仔裤”，则洗涤12分钟；如果是“丝织物”，则洗涤8分钟；否则，洗涤10分钟。这种先判断某些条件，再根据判断的结果来控制算法流程的结构称为选择结构。
3.1.3 分析洗衣流程的控制结构
设定洗涤时常的流程图
3.循环结构
循环结构是描述重复执行操作的控制结构，它解决了重复操作多次或按条件进行控制的通用性问题。典型的循环结构包括当循环和直到循环。
3.1.3 分析洗衣流程的控制结构
条件
A
是
否
A
条件
是
否
“洗涤算法”中的2.1-2.4要反复实行5次，那么可以使用一个计数器计数5次，来控制它们重复执行。
3.1.3 分析洗衣流程的控制结构
“洗涤算法”的流程图
课堂练习
3.1.2 描述“洗涤算法”
1.右图所示算法的基本结构是（ ）。 A.顺序结构 B.树形结构 C.选择结构 D.循环结构
2.某商场促销打折，规则如下：满 100元打9.5 折，满200元打9折，满500元及以上打8.5 折。计算实际应付金额的计算机算法使用的算法结构是（ ）。
A.顺序结构 B.分支结构 C.循环结构 D.递归结构

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