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1.2算法描述与设计
《算法与程序设计》（教科版）
算法的描述与设计
野人过河”智力题动画
问题一
过河方案
野
人
过
河
方
案
第一步，两个野人过河，然后一个野人把船划回；
第二步，又两个野人过河，然后由一个野人把船划回；
第三步，两个 牧师 过河，然后一个 牧师 和一个野人把船划回；
第四步，两个 牧师 过河，然后由一个野人把船划回；
第五步，两个野人过河，然后一个野人或 牧师 把船划回；
第六步，两个野人都上船过河。
算法就是解决问题的方法和步骤，而且步骤是有限的。在以后的编程中也要记住了，有些步骤是可以颠倒的，不影响程序的结果；但是有些一旦颠倒了那最终的结果也就全变了。
算法的概念
算法
瑞士计算机科学家尼克劳斯·沃思（Niklaus Wirth）
程序
数据
结构
算法
＋
=
算法的特征
1
有穷性：执行步骤和每步执行时间都是有限的
算法特征
确定性：每一步都有确切的含义
2
输出：至少产生一个输出
4
3
输入：有零个或多个输入
5
可行性：原则上能精确运行
算法的描述
自然语言
伪代码
描述算法的方法
流程图
例：求方程 ax + b = 0 的解。
自然语言
用自然语言表达算法，就是把算法的各个步骤，依次用人们熟悉的自然语言表示出来。
优点：容易理解
缺点：书写较烦、不确定性、对复杂的问题难以表达准确、不能被计算机识别和执行
自然语言描述
自然语言描述
S1：移项得 ax = - b ;
S2：若a不等于0，则x=-b/a，结束
S3：若a=0，b=0，得x为任意值，结束；
S4：否则输出x无实数解，结束；
自
然
语
言
流程图
也称为程序框图，它是算法的一种图形化表示方法。
优点：形象、直观、容易理解
流程图描述
程序框
名称
功能
开始/结束
算法的开始和结束
输入/输出
输入和输出信息
处理
计算与赋值
判断
条件判断
流程线
算法中的流向
连接点
表示算法流向出口或入口连接点
常用的“流程图”所用的基本符号
流程图描述
流程图
伪代码
伪代码是介于自然语言和计算机程序语言之间的一种算法描述。
优点：简洁、易懂、修改容易
缺点：不直观、错误不容易排查
伪代码描述
伪代码描述
输入 a , b
If a = 0 then
if b = 0 then
输出x为任意值
else
输出x无实数解
end if
Else
x= -b/a
End if
伪代码
小结
小结
特征：有输入 确定性 有穷性 有输出 可行性
算法的描述
用自然语言描述算法
用流程图描述算法
用伪代码描述算法
算法——解决问题的方法和步骤
一个问题，可能有多种算法 ，应该通过分析、比较、挑选一种最优的算法。一个好算法必须用到科学的方法 ，应该好好学习各学科处理问题的科学方法。
课后实践
用流程图描述求ax2 + b = 0方程的解
题一
用伪代码描述求ax2 + b = 0方程的解
题二
用表格比较自然语言、流程图和伪代码3种描述方法的优缺点
题三
思考：
1、什么是算法？
2、常用的算法的描述方式有哪些？

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