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高中信息技术算法与程序设计第一课


算法与程序设计

?1.1计算机解决问题的过程

如何用计算机解决问题
? 当我们用计算机解决问题时,首先要分析问题,然后 根据问题的要求选择合适的软件。 ? 如果现有的软件能满足我们的要求,我们会直接用这 些软件来完成任务。 ? 例如:学校财务处要制作一份工资表,工资表中许多 数据,我们可以用Excel解决;学生要设计一个报

刊设 计,可以使用word;网络上的网页是使用网页制作工 具完成的,记事本要输入代码,Frontpage和 Dreamweaver可以直接使用可视化工具。除此之外, 现实生活中还有许多工作往往比较特殊,现有的软件 不能很好地完成,或者由于其他方面的原因无法使用, 这就需要我们编写程序来解决问题。

农夫过河问题
? 智力问答:

一个农夫带着一只狼,一只羊和一棵白菜过河。 河边只有一条船,由于船小,农夫一次只能带其中 的一样过河。 如无人看管,狼要吃羊,羊要吃菜。 问农夫如何安排过河,才能使狼、羊、菜都安然无 恙。

渡河的方法与步骤:
? 第一步:农夫带着羊渡过河去; ? 第二步:农夫划船回来; ? 第三步:农夫带着菜渡过河去; ? 第四步:农夫带着羊划船回来; ? 第五步:农夫带着狼渡过河去; ? 第六步:农夫划船回来; ? 第七步:农夫带着羊渡过河。

鸡兔同笼问题

例1,一个笼子里有鸡和兔,现在只知道里面一共 有35个头,94只脚,问鸡和兔各有多少只?

分析问题 X+Y=a 2X+4Y=b 解方程组得:X=2a-b/2,Y=b/2-a

设计算法
? 2.设计算法: ? 输入a和b的值 ? 求X=2a-b/2 ? 求Y=b/2-a ? 输出X,Y的值 ? 结束

3.编写程序 Private Sub Command1_click() a=inputbox(“a=“,”输入头数“) b=inputbox(“b=“,”输入脚数“) x=2*a-b/2 Y=b/2-a Print “鸡数x=“;x,”兔数y=”;y End Sub

? 4.调试程序

设计一个软件的步骤是:

具体问题

分析问题

设计算法

编写程序

调试程序

得到答案

? 无论使用现成的软件解决问题,还是自己动手编程解决

问题,其实质都是一样的:现有的计算机软件同样也经 历了这些过程, ? 其差别在于,用程序设计解决问题需要我们亲自动手设 计软件,而使用现成的软件,是别人已经给我们设计好 了的。

?1.2 算法和算法的描述

算法
? 算法是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。通俗的说,算法就是 用计算机求解某一问题的方法。

? 算法是解决问题的方法和步骤

? P8,实践

算法的特征
? 输入:一个算法有零个或者多个输入 ? 确定性:算法的每一个步骤必须要确切地定义 ? 有穷性:一个算法它所包含的计算步骤是有限的 ? 输出:算法有一个或多个的输出 ? 能行性:每一步都能精确的进行,并最终得出正 确的结果

算法的描述
? 自然语言 ? 流程图 ? 伪代码

1、用自然语言来描述。
输入a和b的值 求X=2a-b/2 求Y=b/2-a 输出X,Y的值 结束

2、用流程图来描述
流程图也称程序框图,算法 的一种图形化表示方法。

流程图
图形 名称 开始/结束 输入/输出 功能 表示算法的开始或结束 表示算法中变量的输入或输出

处理 判断
流程线

表示算法中变量的计算与赋值 表示算法中的条件判断
表示算法中的流向

连接点

表示算法中的转接

2.流程图
开始
输入a和b的值

求x=2a-b/2
求y=b/2-a 输出x,y的值

结束

s
area

s

s

s

s

开始
输入正整数m,n r=m除以n的余数

r=0




m=n,n=r

输出n的值 结束

流程图的优缺点
与自然语言相比,用流程图描述 算法形象、直观,更容易理解。

3、用伪代码描述算法。
例如,给定一个四位数的年份,判断它是否为闰 年。如果用伪代码来描述算法,可以表示如下: 算法分析: 我们知道,如果2月是28天,则这一年是平年; 如果是29天,则这一年是闰年。判断闰年的条件是: 如果该年份能被4整除但不能被100整除,或者能被 400整除,则该年为闰年。

算法描述:
? 输入年份→y ? IF y能被4整除 THEN ? IF y 不能被100整除 THEN ? 输出“是闰年” ? ELSE ? IF y 能被400整除 THEN ? 输出“是闰年” ? ELSE ? 输出“不是闰年” ? END IF ? END IF ? ELSE ? 输出“不是闰年” ? END IF

? 使用伪代码描述算法没有严格的语法限制,书 写格式也比较自由,只要把意思表达清楚就可 以了,它更侧重于对算法本身的描述。 ? 在伪代码描述中,表示关键词的语句一般用英 文单词,其他语句可以用英文语句,也可以用 汉语语句。

?1.3程序与程序设计语言

求解“鸡兔同笼问题”的算法与程序
算法 程序
Private Sub Command1_click()

(1)输入a和b的值 (2)求X=2a-b/2

a=inputbox(“a=“,”输入头数“) b=inputbox(“b=“,”输入脚数“)

x=2*a-b/2

(3)求Y=b/2-a
(4)输出X,Y的值 (5)结束

Y=b/2-a
Print “鸡数x=“;x,”兔数y=”;y End Sub

? Private Sub Command1_click() ? a = Val(InputBox("a=", "输入头数")) ? b = Val(InputBox(“b=(请注意不能输入单数,且 0<2a<=b<=4a)", "输入脚数")) ? If b < 2 * a Or b > 4 * a Or b Mod 2 = 1 Then ? Print "数据出错" ? Else ? x=2*a-b/2 ? y=b/2-a ? Print "鸡数x="; x, "数y="; y ? End If ? End Sub

2.流程图
开始
输入a和b的值

求x=2a-b/2
求y=b/2-a 输出x,y的值

结束

s
area

s

s

s
area

s

开始
输入正整数m,n r=m除以n的余数

r=0




m=n,n=r

输出n的值 结束

程序的基本结构
? 顺序结构 ? 选择结构 ? 循环结构

分析问题、建立模型、设计算法、编写程序

具体问题

程序设计

计算机程序

程序设计语言
? 机器语言 ? 汇编语言 ? 高级语言

程序的编辑与翻译

机器语言

汇编语言

高级语言

10110000 00001001 00000100 00001000 11110100

MOV AL, 9 ADD AL,8

Print 8+9

HLT

? Private Sub Command1_Click() a = Val(InputBox("输入a的长")) b = Val(InputBox("输入b的长")) c = Val(InputBox("输入c的长")) If a + b > c And a + c > b And b + c > a Then p = (a + b + c) / 2 s = Sqr(p * (p - a) * (p - b) * (p - c)) Print "面积:"; s Else Print "不是三角形" End If End Su


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