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信息技术 选修一 算法与程序设计 指导教师 刘玉军 佛山市顺德区伦教中学 1 开心 快乐 学习 信息技术 选修一 指导教师 刘玉军 2 准备 一 学生按座位自由分组 小组编号 推荐小组长 二 选课 实名注册三 熟悉天空教室网络平台 3 第一课计算机如何解决问题 国际象棋 人机大战 落幕世界冠军惜败 深奥的德国人 中国象棋人机大战计算机微弱优势取胜 4 古典问题 韩信点兵 韩信是我国西汉初著名的军事家 刘邦得天下 军事上全依靠他 韩信点兵 多多益善 不仅如此 还能经常以少胜多 以弱胜强 在与楚军决战时韩信指挥诸侯联军 在垓 g i 下十面埋伏 击败楚军 楚霸王项羽因此自杀 韩信点兵问题 相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御士兵多少 韩信答说 每3人一列余1人 5人一列余2人 7人一列余4人 13人一列余6人 刘邦听后茫然而不知其数 你能说出有多少士兵吗 5 韩信点兵问题一 求整除3余1 整除5余2 整除7余4的最小自然数 6 分析问题 设所求的数为X 则x应满足 x整除3余1 x整除5余2 x整除7余4 7 解题步骤 思路 1 令X为12 如果X整除3余1 X整除5余2 X整除7余4 这就是题目要求的数 则记下这个X3 令X为X 14 如果算出 则结束 否则跳转25 写出答案 8 韩信点兵问题二 求整除3余1 整除5余2 整除7余4 整除13余6 整除17余8的最小自然数 9 编写程序 VB语言参考代码 X 1Y 0Doifxmod3 1andxmod5 2andxmod7 4andxmod13 6andxmod17 8theny xX x 1Loopuntily 0Printy 10 计算机解决问题的步骤 1 分析问题2 设计算法3 编写程序4 调试程序 11 交流 速度慢 易出错 都需要分析问题 设计算法 速度快 需编写程序和调试程序 12 实践 1 模仿学过的用计算机程序解决问题的方法 设计一个算法 尝试求解鸡兔同笼问题 今有鸡兔同笼 上有三十五头 下有九十四足 问鸡兔各几何 13 实践 2 设计一个算法 求两个数中的最大数 14 算法和算法的描述 欧几里得 求两个整数的最大公约数的过程 辗转相除法 其具体过程如下 设给定的两个正整数为m和n 求它们的最大公约数的步骤为 以m除以n 令所得的余数为r 若r 0 则输出结果n 算法结束 否则继续步骤 令m n n r 并返回步骤 继续进行 15 实践 设给定的两个正整数m 112和n 64 利用辗转相除法 求它们的最大公约数 除以 余数为 除以 余数为 除以 余数为 答 和 的最大公约数 思考 和 的最小公倍数 16 算法algorithm lg ri m 概念 通俗地说 算法就是用计算机求解某一问题的方法 是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合 17 算法algorithm lg ri m 特征 1 输入2 确定性3 有穷性4 输出5 能行性 18 三 算法algorithm lg ri m 的描述 表示算法的语言主要有自然语言 流程图 伪代码等 例1 2 鸡兔同笼问题 35个头 94只脚 鸡和兔各有多少只 画出流程图 例1 2的算法流程图 19 探究 1 求两个大整数的最大公约问题 9147485和5147480 2 设计一个算法 求出100以内能被3整除的所有正整数 20 计算机解决问题的过程 例2 从键盘输入三角形的三边长a b c 如果能构成一个三角形 则输出其面积 否则输出 不能构成一个三角形 的提示信息 提示 计算机三角形面积的公式为 其中p a b c 2 21 递归算法 一天 小猴子从树上摘下若干个桃子 当即吃了一半 觉得好吃 又吃了一个 第二天小猴子接着吃剩下的一半 再多吃一个 以后每天都是吃前一天剩下的一半 再多吃一个 到第四天 只剩下一个桃子 试设计一下算法流程图 求小猴子第一天摘下多少个桃子 22 算法描述 function你有多少桃子 第几天 如果我第10天 那么我就有一个桃子 否则 我的桃子数 前一天的桃子数 1 2endfunction 23 参考代码 Functiontao ByValdaysAsInteger AsIntegerIfdays 10Thentao 1Elsetao tao days 1 1 2EndIfEndFunction 24 循环算法 Dimk iAsIntegerk 1Fori 1To4Printkk k 1 2Nexti 25 算法流程图 P11图1 3 26 伪代码 Inputm nR mmodnDowhiler0thenm nn rr mmodnLoopPrintn 27 例1 从键盘输入圆的半径r 编程计算圆的面积 1 分析问题圆的半径为r 则圆的面积s 3 14 r22 设计算法根据题意 用顺序结构来完成 第一步输入圆的半径r 第二步求s 3 14 r r的值第三步输出结果 28 例1 从键盘输入圆的半径r 编程计算圆的面积 3 编写程序 visualBasic语言 DimrasdoubleDimsasdoubler inputbox r s 3 14 r rPrint s s4 调试程序程序编好后 通过键盘输入计算机 运行程序 并输出结果 直到没有错误为止 29 四 课堂练习 画流程图和编写代码 例2 从键盘输入三角形的三边长a b c 如果能构成一个三角形 则输出其面积 否则输出 不能构成一个三角形 的提示信息 提示 计算机三角形面积的公式为 其中p a b c 2 30 练习 有三个装油的瓶子 大瓶子可装1L 中瓶子可装0 7L 小瓶 31 自然语言算法 1 把7升的倒满 2 从7升里把3升的倒满 再把这3升倒到10升里去 3 从7升里把3升的倒满 再把这3升倒到10升里去 这样7升的剩1升 4 把7升里的最后1升倒到3升的里去 5 从10升把7升的倒满 这样10升里剩2升 6 从7升里把3升的倒满 再把这3升倒到10升里去 ok 结束 32 五 程序与程序设计语言 程序设计语言机器语言汇编语言高级语言程序编辑程序编译程序 解释程序 连接程序 33 第二课程序设计基础 目标 学习如何使用VB语言来编写程序 34 知识要点回顾 程序的基本结构 顺序结构选择结构循环结构程序设计程序设计就是编写程序的过程 需要把计算机做的工作写成一种计算机能接受的程序 算法算法就是求解某一问题的方法 35 课堂实践探究 求 半径为r的圆的面积 的程序dimrassingledimsassingler inputbox r s 3 14 r rprints 36 2 1VB语言及程序开发环境 基础数据类型常量与变量运算符 函数和表达式 37 2 2程序的顺序结构 赋值语句 输入数据的函数 inputbox 输出数据的方法 print 38 问题1 2 2 已知长方体的长 宽 高 编写一个程序 求长方体的全面积和体积 分析问题设计算法编写程序调试程序 39 问题2 2 3 从键盘上输入一个三位整数 然后将它反向输出 例如输入456 输出应为654 分析问题设计算法编写程序调试程序 40 代码参考 X1 xmod10X2 x 10mod10X3 x 100Y x1 100 x2 10 x3 41 练习 1 从键盘输入三角形的三边长a b c 计算机三角形面积 提示 计算机三角形面积的公式为 p p a p b p c 的平方根 其中p a b c 2 42 练习 甲乙进行百米赛跑 甲从开始到终点都以每秒2米 乙第一秒跑1米以后每秒都比前一秒多跑0 05米 编写程序求谁能获胜 43 练习 古希腊有位大数学家Diophantus丢番图有一段有名的墓志铭 过路人 这里埋著Diophantus的骨灰 下面的数字 可以告诉你 他的一生有多长 他的生命的六分之一是愉快的童年 在过了他生命的十二分之一 他的面颊上长了细细的胡须 如此 又过了一生的七分之一 他结了婚 婚后五年 他获得了第一个孩子 感到很幸福 可是 命运给这孩子在这世界上光辉灿烂的生命 只有他父亲的一半 自从儿子死了以后 他在深切的悲痛中活了四年 也结束了尘世的生涯 试问Diophantus活了多少年 44 练习 试编写一个程序 求平面中两点之间的距离一列火车在某地时的速度为v0 40km h 现以加速度m s2加速度行驶 试编写一个程序 求2min后的速度V和距开始点的距离 v v0 at s v0t at2 2 45 2 3程序的选择结构 1 条件语句的格式一 If条件then语句1 2 条件语句的格式二 If条件then语句组1Endif 3 条件语句的格式三If条件Then语句组1Else语句组2EndIf 46 练习 从键盘输入三角形的三边长a b c 如果能构成一个三角形 则输出其面积 否则输出 不能构成一个三角形 的提示信息 提示 计算机三角形面积的公式为 S p p a p b p c p a b c 2 47 程序代码 dimaassingledimbassingledimcassingledimpassingledimsassinglea inputbox a b inputbox b c inputbox c p a b c 2s p p a p b p c ifs 0thens sqr s print s selseprint 不能构成三角形 endif 48 编写一程序 判断年份是否为闰年 公历闰年判定遵循的规律为 四年一闰 百年不闰 四百年再闰 公历闰年的简单计算方法 符合以下条件之一的年份即为闰年 1能被4整除而不能被100整除 2能被400整除 49 测验题一 1 从键盘任意输入一个数 如果是正数 则输出该数的平方根 如果是负数 则输出该数的立方根 否则就输出零 2 输入两个数a b 输出较大数的立方值 输出较小数的平方值 50 测验题二 3 铁路托运行李规定 行李重不超过50公斤的 托运费按每公斤0 15元计费 如超过50公斤 超过部分每公斤加收0 10元 编一程序完成自动计费工作 4 某超市为了促销 规定 购物不足50元的按原价付款 超过50不足100的 超过部分按九折付款 超过100元的 超过部分按八折付款 编一程序完成超市的自动计费的工作 51 练习题三 5 输入a b c三个不同的数 将它们按由小到大的顺序输出 6 当前小学生的成绩单由以前的百分制改为优秀 良好 合格 不合格四个等级的等级制 编一程序完成分数的自动转换工作 转换规则如下 60分以下的为不合格 60到69分为合格 70到89分为良好 90分以上包括90分的为优秀 52 53 2 3程序的选择结构 登录天空教室网络平台查看教程2 3192 168 0 1 school公用帐号 student密码 student 54 猜数字大小游戏 点击游戏地址 下载并运行 55 简单解释 大 按钮事件部分代码 部分代码一 Ifx 7ThenFlag True Flag True表示猜中ElseFlag False Flag False表示未猜中LOST LOST 10 多输10元Label7 Caption 你现在的金额是 WIN LOST 元 EndIf部分代码二 Ifk 5AndFlag TrueThen 连续5次并且都猜中WIN WIN 100 多赢100元Label7 Caption 你现在的金额是 WIN LOST 元 EndIf 56 条件语句常见的几种使用格式 1 条件语句的格式一 If条件then语句1 2 条件语句的格式二 If条件then语句组1Endif 3 条件语句的格式三If条件Then语句组1Else语句组2EndIf 57 探究活动 网址 http 192 168 0 1 if 问题 简单介绍一种测试体型的方法 体重估算法 对于青少年来说 假设某同学的体重为W 公斤 身高为H 厘米 标准体重用B 公斤 来表示 体重指数用T来表示 可得 B H 105T W B B 当体重指数 T 大于0 1时 表示该同学偏胖 当体重指数 T 小于负的0 1时 表示该同学偏瘦 当体重指数 T 在负的0 1和0 1之间时 表示该同学体型标准 58 活动要求 同学们根据自己对if语句的掌握情况 选做 任务目标 中的第一层任务或第二层任务 保存并提交作业 frm 程序一般四个组成部分 定义变量输入数据处理数据输出结果 59 五组测试数据 60 作业评讲 61 应用拓展 学生根据情况任选一题编写一元二次方程的求解程序 要求能够判断方程是否有根 如果没有根则给出相应的提示信息 编一个程序 输入三个数 输出其中的最大数 62 回顾小结 通过这节课的学习 我们了解if语句三种常用格式的使用方法 并利用if语句来编写程序 希望大家在日常生活学习多发现问题 并思考如何利用学过的计算机知识来解决问题 63 64 2 3 1从制作矩形框问题开始 问题张军找来一条长度为L的铁丝 希望用来制作一个面积为S的矩形框 他问李明 这个矩形的长和宽应当是多少 才能使制作出来的矩形框面积为指定的值呢 65 1 分析问题 设所求矩形的宽为x 根据题目的条件 矩形的周长是L 那么它的长与宽的和就是L 2 长应为L 2 x 根据矩形的面积公式 方程如下 x L 2 x s 通过求根公式可得出解答 66 2 设计算法 输入铁丝的长度L 输入矩形的面积S 计算判别式D L L 4 4 S如果D 0 则计算x1 L 2 sqr D 2x2 L 2 sqr D 2并输出x1和x2 否则输出 找不到这样的矩形 结束 67 3 编写程序 DimLasdoubleDimSasdoubleDimDasdoubleL inputbox 请输入铁丝的长度 S inputbox 请输入矩形的面积 D L L 4 4 SIfD 0thenx1 L 2 sqr D 2x2 L 2 sqr D 2print 这个矩形的长和宽分别为 x1 和 x2Elseprint 找不到这样的矩形 EndIF 68 2 3 2条件语句 1 条件语句的格式If条件Then语句组1Else语句组2EndIf 69 2 3 2条件语句 2 条件语句的执行过程 70 2 3 2条件语句 3 关系表达式关系运算符号有 关系表达式的值 假 False 和真 True 数据类型 逻辑型 Boolean 71 2 3 2条件语句 4 逻辑表达式逻辑运算符 Not 非 And 与 Or 或 5 逻辑运算的顺序算术运算 关系运算 逻辑运算例 a b c dAnda 5orNotc 0Ord 0当a 5 b 7 c 2 d 1时运算结果的值 72 实践 1 当A 15和A 9时程序的运行结果DimAasintegerA inputbox 请输入A的值 IfA 0thenPrint Y AelsePrint Y A 73 实践 2 某商场为了对苹果进行促销 规定购买2千克以上可以在原价每千克1 5元的基础上打8折 请设计一个程序计算购买x千克苹果的应付款 74 练习1 编写一程序 判断年份是否为闰年 闰年的条件 年份能被4整除但不能被100整除 或能够被100整除也能被400整除 X inputbox 输入年份 If xmod4 0 and xmod1000 thenprintx 闰年 If xmod100 0 and xmod400 0 thenprintx 闰年 75 练习2 编一个程序 输入三个数 输出其中最大数a inputbox a b inputbox b c inputbox c Max aIfb maxthenmax bIfc maxthenmax cPrint 最大数是 max 76 练习 DimxasdoubleX inputbox x Ifx 8thenX x 8PrintxEndifIfx 5thenprintx 91 当输入9时程序运行结果是多少 2 当输入20时程序运结果是多少 77 2 多重选择语句的格式 基本格式 SelectCase表达式Case表达式列表1语句组1Case表达式列表2语句组2 CaseElse语句组N 1EndSelect 78 实践 1 当F 1 2 3 4时程序运行的结果Dima b cassingleDimdasstringF inputbox 请输入F的值 A 2B 3Selectcasefcase1 c a b d case2 c a b d case3 c a b d case4 c a b d EndselectPrinta d b c 79 综合练习1 我们把字符作为如下的分类 大写字母 A Z 小写 a z 数字 0 9 其他字符 编写一个程序 根据上述分类的方法 输入一个字符 报告该字符所属的类型 80 代码参考 DimcAsStringc InputBox 输入任意字符 SelectCasecCase A To Z print 字母大写类别 cCase a To z print 字母小写类别 cCase 0 To 9 print 数字类别 cCaseElseprint 其他类别 cEndSelect 81 综合练习2 编写一个程序 让计算机同我们一起玩剪发 钉锤 布游戏 如果人输了 则输出 LOSE 人赢了 则输出 WIN 人与计算机平了 则输出 DEUCE 82 83 思考问题 编程输出10以内的所有偶数 程序代码 print2print4print6print8print10 如果要依次输出100甚至1000以内的所有偶数 怎么办 循环结构思想 利用循环结构 使我们只要通过少量的语句 让计算机重复执行许多次 从而完成要求 重复要做的事情就是循环体 在上例中循环体是什么 printi利用计数变量来控制循环执行的次数 否则是死循环 变化规律 后一个常量总比前一个常量大2 即i i 2 新课 For循环结构 本节课学习目标1 理解循环结构的基本思想 2 掌握用For循环语句编写程序 基本格式 For循环变量 初值to终值Step步长语句组Next循环变量 说明 For语句 其作用是确定循环变量的值如何变化 从而控制循环的次数 循环变量 它是一个数值变量 初值 终值和步长可以是常量 变量和表达式 步长 如果步长为1 则可省略不写 循环体在For语句和Next语句之间的语句序列 可是一个或多个语句 ExitFor语句 退出循环 Next语句 循环终端语句 在其后的循环变量须与For语句中的 循环变量 一致 For循环变量 初值to终值Step步长语句组Next循环变量 观察 单步执行i值变化情况 输出10以内的所有偶数Fori 2to10step2PrintiNexti 源程序 自主探究 视频 袁隆平 一粒种子改变世界 背景介绍 杂交水稻之父 袁隆平 登录天空教室网络平台查看教程2 4 1网址 192 168 0 1 school公用帐号 student密码 student 探究任务 超级水稻种植实验的统计分析 要求 用For循环语句实现 并上传探究结果 现已知某个因素M种水平5次试验的亩产量 单位 千克 如下表所示 求各种水平影响下的亩产量 作品展示评价 评价量表 参考作品 实践 编程求1 2 3 100的和编程求10 拓展任务 要求 用For循环语句实现 猴子吃桃问题 一天 小猴子从树上摘下若干上桃子 当即吃了一半 觉得不过瘾 又吃了一个 第二天小猴子接着吃剩下的一半 还觉得不过瘾 又吃了一个 以后每天都是吃前一天剩下的 就再多吃一个 到第四天 只剩一个桃子 试设计一个算法 求小猴子第一天摘下多少个桃子 小结 For语句与Next语句必须成对出现 缺一不可 For语句必须在Next语句之前 For语句中的循环变量与Next语句中的循环变量必须一致 如果步长为1 则step1可省略 For循环变量 初值to终值Step步长语句组Next循环变量 2 4程序循环结构 For循环语句格式 For循环变量 初值To终值Step步长语句组Next循环变量 95 实践 写出循环结束时变量A的值 循环次数 运行结果 1 fora 1to10printanexta 2 fora 1to100s s anextaprints 3 fora 100to1step 1s s anextaPrints 4 fora 1to10a a 1printanexta 96 实践 编程输出 九九乘法表P57 图2 19 1 1 12 1 22 2 43 1 33 2 63 3 94 1 44 2 84 3 124 4 165 1 55 2 105 3 155 4 205 5 256 1 66 2 126 3 186 4 246 5 306 6 367 1 77 2 147 3 217 4 287 5 357 6 427 7 498 1 88 2 168 3 248 4 328 5 408 6 488 7 568 8 649 1 99 2 189 3 279 4 369 5 459 6 549 7 639 8 729 9 81 97 代码参考 DimiasintegerDimjasintegerFori 1to9forj 1toIprintinextjprintNexti 98 2 4程序循环结构 Do循环语句 循环次数不确定 一 当条件满足时执行循环体Dowhile条件循环体loop 二 当条件满足时退出循环Do循环体loopuntil条件 99 问题 陈婷今年17岁了 她的生日正好是3月12日植树节 今年植树节老师带同学们到公园里去植树 陈婷很高兴 一个人就栽了3棵树 过了一个很有意义的生日 她想 如果从明年开始每年过生日的时候都去植树 并且每一年要比前一年多栽一棵树 这样下去 到多少岁时才能累计种到或超过100棵树呢 100 代码参考 DimageasintegerDimtreeasintegerAge 17Tree 3Doage age 1tree tree age 14Loopuntiltree 100Printage tree 101 实践 1 已知s 1 2 3 N 找出一个最大的整数N 使得S 30000 102 代码参考 S 0N 0Don n 1s s nLoopuntils 30000Printn 103 实践 2 假设纸的长度足够长 厚度为0 1毫米 对折一次厚度增加1倍 现在对折纸张 直到总厚度超过珠穆朗玛峰的高度为止 最新高度 8844 43米 对折纸张的次数 104 代码参考 K 0H 0 1Dok k 1h h 2Loopuntilh 8844 43 1000Printk 105 练习 求2 1000中完全数 因子之和等于它本身的数为完全数 例如28的因子是1 2 4 7 14 且1 2 4 7 14 28 则28是完全数 106 DimxAsLongDimkAsLongDimsAsLongForx 2To1000s 0Fork 1Tox 1IfxModk 0Thens s