资源简介

(共25张PPT)
算法及其特征
1 信息意识
2 计算思维
3 数字化学习与创新
学习目标
01
根据具体的问题讨论分析出算法的基本特征。
03
能够将部分简单算法转换为程序，并调试运行得出结果。
02
尝试运用恰当的方法描述算法。
分析问题
设计算法
编写程序
调试运行
核心
课前回顾：计算机解决问题的过程
软件开发社团要招募新成员，报名的同学要经过面试才能加入。第一关面试题是：一个房间有3盏灯，房间外有3个开关分别控制这3盏灯，在只允许进房间一次的情况下， 如何判断哪个开关
控制哪盏灯？”
活动1：寻找开关对应关系
走进情景：探讨面试题的解决方案
1
2
3
灯只有亮、灭两种状态
因灯的特殊性，开灯的同时会伴随发光发热。
触摸还有冷、热两种状态
分析问题:灯的状态和特征
亮
灭
冷
热
灯的
状态
怎样让每盏灯的状态都是唯一的？
分析问题:灯的状态和特征
第一步：为开关跟灯分别编号
第二步：打开1号跟2号两个开关
第三步：过几分钟后关闭1号开关
第四步：进房间，亮着的灯是由2号开关控制
第五步：摸一下另外两盏不亮的灯，发热的灯泡是由1号开关控制
第六步：不亮又不热的灯是由3号开关控制
自然语言描述
开始
为开关和灯分别编号
开1、2号开关，稍等片刻
关1号开关
进入房间
灯亮？
该灯由2号
开关控制
灯热？
该灯由1号
开关控制
该灯由3号
开关控制
结束
是
否
是
否
流程图描述
设计算法
开关对应关系
寻找开关对应关系的方法
跟步骤可以称为一个算法
解决该问题可以有多种方法
算法就是解决问题的方法和步骤
解决同一个问题的算法可能有多种
概念
理解
算法的概念
算法的
描述方法
自然语言
伪代码
流程图
自然语言就是使用日常所用的语言描述算法的步骤。
优点：使用简单，易于理解。
缺点：容易产生二义性。
流程图是用图形表示算法的一种常用工具。
优点：步骤清晰简洁，算法结构表达明确，适合初学者使用。
缺点：绘制过程繁琐，对于复杂问题，结构过于复杂，不易理解。
伪代码是采用一种类似程序设计语言的代码来描述算法。
优点：回避了程序设计语言严格的书写格式，叙述准确，无二义性，结构性强。
缺点：需要具备一定的程序设计语言基础，不利于初学者使用。
算法的描述
有穷性
算法必须能在执行有限个步骤之后终止，即算法一定要能够结束。
依次输出10000以内所有的正整数
依次输出所有的正整数
√
×
算法的特征
确切性
算法中的每一次运算都有明确的定义，具有无二义性，并且可以通过计算得到唯一的结果。
a=10
a=自然数
√
×
算法的特征
输入项
一个算法有0个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况， 0个输入指算法本身给出了初始条件。
输入：a
输入：b
输出：a*b
a=9
b=3
输出：a*b
√
√
算法的特征
输出项
算法一定要有输出，任何算法都不能无功而返。
至少有一个输出
就算问题是无解，也要把无解的状态输出
算法的特征
可行性
算法中的运算都必须是可以实现的，都可在有效时间内完成（也称为有效性）
a=9
b=3
c=a/b
a=9
b=0
c=a/b
√
×
算法的特征
有穷性
确切性
输入项
输出项
+
+
+
可行性
+
算法的特征
面试的第二关是实验题：有四个装了药丸的瓶子，每颗药丸质量都相同，其中有一个药瓶中所有药丸被污染了。每颗被污染的药丸比污染前增重1克。已知每颗药丸的单颗标准质量，只允许称量一次，如何判断出哪个药瓶的药被污染了？
活动2：寻找被污染的药丸
算法的特征实践探究
从每个药瓶中取出1颗药丸分别进行称重，肯定能判断出哪个药丸被污染，不符合只能称量一次的要求。
第一个药瓶取出1颗，第二个取出2颗
，第三个取出3颗，第四个取出4颗共
10颗药丸。如果增重 克，则___号
药瓶中的药丸被污染。
考虑一颗药丸的重量变化，如果药丸被污染，则增重____克，否则增重____克。
从某一个药瓶中取出n颗药丸，如果被污染，则增重______克，否则增重_____克。
1
0
n
0
1
1
2
2
3
3
4
4
算法的特征实践探究
设计程序并运行，使输入10颗药丸的总重量跟药丸的单颗标准质量后就可以得出结果，找到被污染的药丸。
任务要求
算法的特征实践探究：设计程序
d=int(input('请输入单颗药丸的标准重量：'))
z=int(input('请输入药丸称得的重量：'))
w=z-10*d
print('被污染的药瓶序号是：',w)
input("运行完毕，请按回车键退出...")
算法的特征实践探究：编写程序
算法的特征实践探究：调试运行
分析 现象（可多选）
哪些信息属于输入： 输入项： □0个输入 □1个输入 □多个输入
哪些信息属于输出： 输出项： □0个输出 □1个输出 □多个输出
执行的结果： 执行的结果：□确定的 □不确定的 □都可以
需要 步得到结果。 执行的步骤：□有限 □无限 □都可以
题耗时 执行的时间：□有限 □无限 □都可以
标准重量，称重后重量
被污染的药瓶序号
找到被污染的药瓶
4
几秒
√
√
√
√
√
0个或多个输入
一定有输出
确切性
有穷性
可行性
回顾算法的特点，思考一下，在这个问题中，哪些信息属于输入、哪些信息属于输出呢？
算法的特征
算法的特征实践练习
算法及其特征
算法的概念
算法的特征
算法描述方法
有穷性
确切性
可行性
输入项
输出项
算法必须能在有限个步骤之后终止
算法的每个步骤都具有确定的含义
一个算法通常要求有0个或多个输入
一个算法至少有一个输出
算法中的每一步都是可以执行的
自然语言
流程图
伪代码
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
用一种类似程序设计语言的代码来描述算法
算法就是解决问题的方法和步骤（确定的，有限的步骤）
课堂小结
学校历届校友的海量数据存储在校网络中心服务器中（共10000条，无重复数据），某管理员因为误操作删除了一位校友的ID号（8位整数）信息，恰好在备份数据库中保存了一份所有人员ID号的文件（无重复数据，无序）。怎样快速找出被误删的ID号以便恢复数据？
要求：编写程序，找出误删的ID号
活动3：巧用运算，寻找误删的ID号
课后探究：课本89页活动3
1．下列关于算法的描述正确的是( )
A．一个算法可以没有输入
B．算法只能用流程图来表示
C．如果一个算法没有输入，也就不会有输出D．一个算法的执行步骤可以是无限的
2．下列那个不是算法的常见描述方式( )
A．自然语言 B．流程图
C．结构图 D．伪代码
课后作业
其实我们的成长过程也充满了一个个算法，希望同学们能好好设计，在有限的年华里，调试出不一样精彩的青春！
教师寄语

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