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1-2算法的描述与设计的第2课时


1-2 节 算法描述与设计
一、 【教学目标】

1、了解利用计算机解决问题的基本过程 2、了解问题分析与算法设计之间的关系 3、了解算法的基本特征 4、能用自然语言、流程图或伪代码描述算法
二、 重点难点

(一)教学重点 1、用流程图描述简单的算法。 2、能用自然语言、流程图或伪代码描述算法 (二)教学难点 3、算法

的描述(三种); 4、用流程图描述算法。 三,教学过程: 1、了解利用计算机解决问题的基本过程

一般来说,用计算机解决一个具体问题时,大致经过以下几个步骤:首先要从具体问 题抽象出一个适当的数学模型, 然后设计一个解此数学模型的算法, 最后编出程序进行测试 调整直道到最终解答。寻求数学模型的实质就是分析问题,从中提取操作的对象,并找出这 些操作对象之间含有的关系,然后用数学的语言加以描述。 2、了解问题分析与算法设计之间的关系 任何一个问题必须弄清楚其内容、性质、规模,才能找到解决问题的方法,所以分析问 题就是要确定用计算机做什么,接下来,就解决怎么做的问题,也就是算法。 算法就是解决问题的方法与步骤。有了算法才能转化成指令代码,计算机才能按照指令 代码一步一步去执行,直到得到问题的解。 算法是程序设计的灵魂,算法独立于任何一种程序设计语言,一个算法可以用多种程序 设计语言来实现。 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。 3、 了解算法的基本特征 一个算法应该具有以下特征: 1)有穷性:一个算法必须保证它的执行步骤是有限的,即它是能终止的。 2)确定性:算法中的每一个步骤必须有确切的含义,而不应当是模糊的,模棱两可的。 3)可行性:算法的每一步原则上都能精确运行 4)有零个或多个输入:所谓输入是指算法在执行时需要从外界获得数据,其目的是为算 法建立某些初始状态。 如果建立初始状态所需的数据已经包含在算法中了, 那就不再需要输 入了。 5)有一个或多个输出:算法的目的是用来求解问题的,问题求解的结果应以一定的形式 输出。

4、 能用自然语言、流程图或伪代码描述算法 一个算法可以用多种不同的方法来描述。一般用自然语言、流程图、伪代码描述。 1)自然语言 自然语言是人们日常所用的语言,如汉语、英语、德语等。用自然语言描述算法符合 我们的表达习惯,并且容易理解。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。 用自然语言描述一下解决以下问题的算法:借助一个空杯将一杯橙汁和一杯可乐互换 所盛放的杯子。 (1) 橙汁倒入空杯; (2) 可乐倒入刚空出的杯子; (3) 橙汁倒入刚倒出可乐的杯子 2)流程图 流程图是由一些图框和流程线组成的,其中图框表示各种操作的类型,图框中的文字 和符号表示操作的内容,流程线表示操作的先后次序。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。

由键盘输入一个任意值作为 n,求 1 到 n 的 累加值

用流程图的方法描述一下求一元二次方程 ax2+bx+c=0 (其中 a≠0 )的实数解的算法。

Input 三个实数值(其中 a≠0 ) To a,b,c d=b^2-4*a*c If d 大于等于 0 Then X1= ( -b-d ) /2*a X2= ( -b+d ) /2*a 输出 X1 和 X2 的值 Else

输出方程无实数解
3)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 比如: IF 九点以前 THEN do 私人事务; ELSE 9点到18点 THEN 工作; ELSE 下班; END IF 这样不但可以达到文档的效果,同时可以节约时间. 更重要的是,使结构比较清晰,表达方式更 加直观. 四、课堂同步练习: 一、选择题 1、人们利用计算机解决问题的基本过程一般有如下五个步骤(①~⑤) ,请按各步骤的先后 顺序在下列选项(A~D)中选择正确的答案( ) ①调试运行程序 ②分析问题 ③设计算法 ④问题解决 ⑤编写程序 A、①②③④⑤ B、②④③⑤①C、④②③⑤① D、②③⑤①④ 2、在下图中利用计算机解决问题的基本步骤流程图中,对于标注为(1)的流程线,以下说 明正确的是( )

A.该流程线可有可无 B.当程序运行不出结果时,才需要该部分流程线 C.该部分流程线保证了问题解决的正确性 D.该部分流程线有错 3、下列三种算法的描述,缺乏直观性、简洁性,最容易产生歧义的是( ) A、自然语言描述法 B、流程图 C、伪代码 4、流程图中表示判断的是( ) A、矩形框 B、菱形框 C、圆形框 D、椭圆形框 5、 “分支判断”作为解决问题的算法的一个基本步骤,正是体现了计算机的( A、算术运算能力 B、逻辑运算能力 C、分布式运算能力 D、记忆存储能力 6、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、算法只能用框图来描述 C、一个算法必须保证它的执行步骤是有限的 D、算法的框图表示法有 0 个或多个输入,但只能有一个输出 7、下面关于算法的描述,正确的是( ) A、一个问题只有一个算法 B、一个问题可能有多种算法 C、能解决问题的算法都是好算法,没优劣之分 D、算法不是程序设计所必需的 8、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 9、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、算法必定有一个或一个以上的输出 C、算法中可以存在不确切的步骤 D、描述算法的步骤可以是无穷的 10、从以下计算 S 的算法可以看出,S 的代数式表示是( ) ①变量 S 的初值是 0; ②变量 I 从 1 起循环到 N; ③循环表达式为 S=S+(-1)*i; ④输出变量 S 的值 A.1-2+3-4+?+(-1)N*(N-1) B.1-2+3-4+?+(-1)N-1*n C.1+2+3+4+?+(n-1)+n D.-1-2-3-4-?-(n-1)-n 11、下列选项都是属于高级语言的是( ) A、汇编语言 机器语言 B、Basic 语言 Pascal 语言 C、汇编语言 Basic 语言 D、机器语言 Pascal 语言 12、下列选项都是属于低级语言的是( ) A、汇编语言 机器语言 B、Basic 语言 Pascal 语言 C、汇编语言 Basic 语言 D、机器语言 Pascal 语言 13、________是计算机能直接识别,理解执行的语言。 A、汇编语言 B、Pascal 语言 C、Basic 语言 D、机器语言 14、下列关于程序设计言中机器语言的说法,正确的是( ) A、Visual Basic 属于机器语言的一种 B、机器语言就是 Visual Basic C、机器语言比高级语言更早出现 D、高级语言比机器语言更早出现

)能力。

15、下列选项中,最先出现的程序设计语言是( ) A、汇编语言 B、高级语言 C、Visual Basic D、机器语言 16、不能被计算机直接识别,理解执行的语言需要转换,这种转换是( ) A、人工转换或机器转换 B、计算机语言提供的解释器或编译器负责转换 C、操作系统负责转换 D、人工智能技术中的自然语言理解 二、简答题 1、简述什么是计算机程序、程序设计、程序设计语言、算法 2、简述算法的特征。 3、简述程序设计语言的发展历程 4、高级语言编制的源程序计算机无法直接识别,必须经过转换才能被计算机执行。请问有 哪些转换方式,这些方式有什么区别? 三、阅读流程图,写出其处理的任务问题

例题:该流程图处理的任务是: (备注:x mod y 是 x 除 y 的余数,如 10 mod 4 余数是 2)

开始 输入正整数 n 赋初值 s=0 i=1 s=s+i

i=i+1 否 是

i>n 吗

输出 s 的值 结束

五、课后作业: 用流程图表示如下问题的算法,由键盘输入两个整数 a 、 b,输出其中较大的数。


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