计算机算法的表示方法与设计实例--避障机器人ppt课件.ppt

算法的表示方法与设计实例,计算机基础,1,前面的内容：算法的概念和特点,通俗的说，算法就是解决问题的方法和步骤。,2,算法的表示方法,算法有多种表示方法，如:用自然语言表示算法（掌握）用流程图表示算法（重点掌握）用伪代码表示算法（了解）用计算机语言表示算法（了解）,3,算法表示方法1自然语言,用日常使用的语言，如汉语、英语等。特点：通俗易懂，但有时文字冗长，容易造成歧义。,4,用自然语言表示算法,案例：在两个不相等的数a和b中找出较大的那个数。,(方法一)输入任意两个不相等的数a和b；如果a大于b，那么输出大数是a，否则输出大数是b。,5,用自然语言表示算法,案例：在两个数a和b中找出较大的那个数。(方法2),输入任意两个不相等的数a和b；计算c=a-b;如果c0，那么max=a，否则max=b。输出max。,思考：三个数中找出最大数？,6,算法表示方法2流程图,流程图是算法实现最常用的方法。用各种几何图形和标有箭头的线表示。,7,流程图符号,Ab最大数,8,三种基本结构的流程图,顺序结构选择结构循环结构,算法可以由三种基本结构组成:,9,三种基本结构的流程图,顺序结构,10,三种基本结构的流程图,选择结构,11,三种基本结构的流程图,循环结构,（a）当型结构（b）直到型结构,12,案例：在两个不相等的数中找出较大的那个数。,输入任意两个不相等的数a和b；计算c=a-b;如果c0，那么max=a，否则max=b。输出max。,开始,输入a，b,a-bc,c0,amax,bmax,输出max,结束,yes,no,流程图符号,13,算法表示方法3伪代码PseudoCode,begininputa,b;c=a-b;ifc0thenmax=aelsemax=b;outputmax;end,书写方便，格式紧凑、清晰,用非正式的符号系统来表达算法。,无语法限制，便于向计算机语言算法（程序）过渡。,14,算法表示方法4计算机语言,C程序代码：#includemain()inta,b,c,max;scanf(%d%d,伪代码begininputa,b;c=a-b;ifc0thenmax=aelsemax=b;outputmax;end,必须严格遵循所用语言的语法规则。,15,实例算法设计与表示,避障机器人,16,实例算法设计及表示,分析设计机器人避障算法，并用流程图表示算法。,一起来动脑筋：,17,机器人避障算法分析,红外模块,电机与轮子,实现目标：在装有两个红外探测模块的两轮独立驱动的机器人平台上，设计一个避障机器人。,18,机器人避障算法分析,红外探测模块工作原理：,障碍物,有障碍物输出为低电平（0v）；无障碍物输出为高电平（+5v）。,19,机器人避障算法分析,思考：两个红外模块的输出端，共有哪几种状态？,用0表示低电平(0v)，用1表示高电平(+5v),20,机器人避障算法分析,思考：两轮独立驱动的机器人有多少种运动形式？(提示：每个轮子都可正反双向转动),可得到7种比较简单的运动形式（动作）：停止、前进、后退、左转、右转、左倒转、右倒转,21,机器人避障算法分析,左转（左轮停，右轮正转）右转（左轮正转，右轮停）左倒转（左轮倒转，右轮停）前进（左轮正转，右轮正转）,为了得到一种有效的又比较简单的避障算法，选取其中四种动作：,此外，由控制开关来停止机器人的运行,22,机器人避障算法分析,请由红外模块状态，完成下面的动作表：（动作可填：左转、右转等内容。轮子：前进、停止等。）,左倒转,倒转,停止,右转,正转,停止,左转,停止,正转,前进,正转,正转,输入,输出,23,机器人避障算法分析,如果人在黑暗中走路，应怎么不断躲避障碍?,循环检测法,间隔一定的时间，循环检测障碍物位置，作出反应（行动）。,24,机器人避障算法分析,一种循环检测法开始；若开关开，执行下一步，否则，跳到最后一步；若两边都有障碍，设置为左倒转，返回第步，否则执行下一步；若左边有、右边无障碍，设置为右转，返回第步，否则执行下一步；若右边有、左边无障碍，设置为左转，返回第步，否则执行下一步；若两边都无障碍，前进，返回第步；结束,由以上分析画出流程图。,25,机器人避障算法分析,开始,L=0,R=0,yes,no,L=0,R=1,yes,no,L=1,R=0,yes,no,左倒转右停止,左正转右停止,左停止右正转,左正转右正转,开关开着,yes,no,结束,26,总结：机器人避障算法设计方法,神秘的机器人原来如此,复杂问题,多个简单问题,实现,分解,综合,27,展望,算法,程序,后续课程：C程序设计或VB程序设计