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第三章
算法基础
本章目标
01
体验计算机解决问题的过程
人工解决问题的过程
计算机解决问题的过程
02
算法及其描述
算法
算法的描述
03
计算机程序与程序设计语言
计算机程序
计算机程序设计语言
运用计算机解决问题的方式很多，程序设计就是其中一种。
所谓程序设计就是从遇到的问题出发，分析问题，发现问题本质，
选择设计相应的算法，通过程序设计语言来编写程序，最终实现问题的解决。
使用计算机解决问题的本质
计算机不会自己解决问题，但它可以帮助人们解决问题。
想要利用计算机解决问题，需要人们完成一系列的程序设计任务，把要解决的问题转化为计算机程序，让计算机来执行这个程序，达到利用计算机解决问题的目的。
用四步解决了人、羊、狼、菜的过河问题，每一步都有明确的操作步骤。
1.牧羊人带羊到右岸，独自返回左岸；
2.牧羊人带狼到右岸，返回时把羊带回左岸；
3.牧羊人把菜带到右岸，独自返回左岸；
4.牧羊人把羊带到右岸，完成过河。
算法的定义
算法是指在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。
通俗地说，是用计算机求解某一问题的方法和步骤，是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。
算法的定义
算法是指在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。
通俗地说，是用计算机求解某一问题的方法和步骤，是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。
描述算法的常用方法有自然语言描述算法、流程图描述算法和伪代码描述算法。
算法的特征（5个）
①有穷性
执行有穷步之后结束，计算步骤是有限的
②确定性
执行的每一步骤都必须有确切的定义
③数据输入
0个或多个数据输入
④数据输出
1个或多个数据输出
⑤可行性
基本可执行步骤的集合，有限时间内完成。
注意与数据、信息的特征区分开来！
可以没有输入，但至少有一个输出。
程序代码：
自然语言描述算法
使用日常交流所用语言来描述算法（如汉语、英语等）
例：如果a>b，则把a的值赋值给max。
流程图描述算法
伪代码描述算法
使用程序框图来描述算法
介于自然语言与计算机语言之间的文字与符号。不使用图形符号，书写方便
，易于理解。
例：
if
a的值大于b的值
max=a
Max=b
Max=a
开始
结束
a>b？
输入a、b
输出Max
Y
N
例：求a、b两个数的最大值
三种算法描述方法的比较
实践：画出辗转相除法求两个正整数的最大公约数的流程图
设给定两个正整数为m和n，求它们的最大公约数。
1、以m除以n，令所得的余数为R。
2、若R=0，则输出结果n，算法结束；否则，继续步骤3
3、令m=n，n=R,并返回步骤1
m=n，n=R
开始
结束
R=0？
输入m、n
输出n
Y
N
R=m
%
n
三种基本控制结构
任何复杂的算法都可以用这三种基本控制结构组合。
三种基本控制结构的作用
①顺序结构表示程序中的各步操作按出现的先后顺序执行。
②选择结构表示程序的处理步骤出现了分支，需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。（单选择、双选择、多选择）
③循环结构表示程序反复执行某个或某些操作，直到判断条件为假（或为真）时，才可终止循环。
课堂总结
3.2
算法及其描述
1、算法定义与特征：有穷性、确定性、数据输入、
数据输出、可行性。
2、算法的描述方法：自然语言、流程图、伪代码。
3、算法的三种基本控制结构：顺序、选择、循环。
1、用计算机解决某个问题，问题分析清楚后，给出解决这个问题的(
)，这个过程称为设计算法。
A、编程语言B、程序代码
C、方法和步骤D、加密措施
2、用流程图表示条件“A>B”是否成立，要用到以下哪个图形？（??）
A
?平行四边形
B
?菱形
C
?圆角矩形
D直角矩形?
同步练习：
3、
(
)
不是程序的基本控制结构。
A.顺序结构
B.选择结构
C.循环结构
D.组合结构
C
B
D
4、下面关于算法的描述，正确的是(
)。
A.算法不可以用自然语言描述
B.
算法只能用流程图来描述
C一个算法必须保证它的执行步骤是有限的
D.算法的流程图表示法有零个或多个输入，但只能有一个输出
5、算法的重要特征不包括以下哪一-项?
(
)
A.有穷性
B.确定性
C.数据输出
D.唯一性
C
D
6、下列关于算法的叙述，正确的是(
)。
A解决一个问题的算法只有一种
B.有穷性是算法的基本特征之一
C.
可行性不属于算法基本特征
D.算法对程序设计没有任何作用
7、流程图中表示判断的是(
)。
A矩形框
B.菱形框
C.圆形枢
D.
椭圆形框
B
B

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