计算机算法的基本概念和顺序模式程序设计

1、第一节 计算机算法的基本概念和顺序模式程序设计一、教学目标1.知识与技能：（1）熟悉用计算机处理问题的一般过程；（2）掌握计算机算法的概念和特点；（3）掌握计算机算法的表示方法；掌握流程图的知识和定义；（4）熟练掌握顺序模式结构的算法和应用。2.过程与方法：以教材为蓝本，采用通过教材阅读和例题分析、逐步加深理解、提高思维能力；灵活采用小组合作、练习讨论、教师疑难指点的方法达成教学目标。3.情感态度与价值观：注重学习兴趣的培养；注重自主探索能力的提高；注重小组协作交流方法的指导和学习习惯的养成，为今后的学习打好基础。二、教学重点1.计算机算法的概念；2.计算机算法的流程图表示方法；3.掌握计算机

2、顺序模式算法的原理和运用；三、教学难点1.正确设计和画出计算机的算法流程图。四、教学过程1.计算机解决问题的一般过程分析问题 设计算法 编写程序 运行程序2.计算机与程序（1）使用计算机处理问题的前提是人们必须事先设计好让计算机处理该问题的程序，否则即使问题再简单，计算机也不可能处理。（2）计算机是一种按照设计好的程序，快速、自动地进行计算的电子设备。（3）程序和指令：指令：规定计算机执行的操作的命令程序：是计算机解决具体问题的一组指令的有序结合3.计算机算法（1）计算机算法是在有限步骤内求解某一问题的确定的方法。（2）计算机算法的特点：有穷性、确定性、可行性、有0个或多个输入、有1个或多个输

3、出。4.计算机算法的三种表示方法（1）自然语言描述法l 用自然语言表示算法，人比较容易理解，但书写较烦琐，具有不确切性，容易引起歧义，造成误解；l 对较复杂的问题，用自然语言难以表达准确；l 计算机不能识别和执行。（2）流程图描述法l 用图形符号表示算法必须要有一组统一规定、含义确定的专用符号；l 用流程图表示算法就较直观、形象；l 计算机不能识别和执行。（3）伪代码或程序设计语言描述法l 只有用计算机能理解和执行的程序设计语言把算法表示出来，然后把程序输入计算机并执行，计算机才能按照预定的算法去解决问题；l 不同类型的计算机能够识别的指令和语言不尽相同，即使对同一种计算机语言，不同类型的计算

4、机对该语言的翻译程序也有差异。5.流程图的符号及其功能图形符号符号名称说明流线起始、终止框表示算法的开始或结束开始框：一流出线结束框：一流入线输入、输出框框中标明输入、输出的内容只有一流入线和一流出线处理框框中标明进行什么处理只有一流入线和一流出线判断框框中标明判定条件并在框外标明判定后的两种结果的流向一流入线两流出线（和F），但每次运行只能执行一个流出线分支的功能流线表示从某一框到另一框的流向连接圈表示算法流向出口或入口连接点一条流线6.变量及其用途（1）程序中的变量是计算机运行过程中要用到的数据的存储单元；（2）一旦将某一数据存入某个变量，那么在程序运行的整个过程中，该变量中将一直保存着该

5、数据；（3）如果在某一变量中存入一个新的数据，则原来的数据将被替换；（4）存放在变量中的数据可以读取使用，但不会改变该变量中的数据值。7.流程图练习（1）输入一个矩形的长和宽的值，求该矩形的面积。（2）输入一个圆的半径R，让计算机计算出该圆的面积和周长的值。（3）输入一个正方形的边长L，求出将该正方形去掉一个内切圆后留下部分的面积（见上图）。教学后记：我总结了听课老师给我的意见和一些我自己在教授过程中的一些感受，发现以下几个需要改进的地方：1表情不要太严肃，要再自然些；2对学生的称呼多用“同学们”、“大家”，切忌用“你们”，拉近学生与老师的距离，同样，语气语调也要注意；3事先准备工作做的充分与

6、否直接影响到教学质量和进度；4多用贴近生活的例子能有效的让学生理解知识。 第二节 VB介绍及使用、用顺序结构解决简单问题教学目标：² 认知目标:· 顺序结构的算法流程图· 表达式的书写规定· VB界面介绍以及基本的知识点² 能力目标：· 能用顺序结构解决简单问题· 正确画出顺序结构的算法流程图· 能将算法转换为VB代码² 情感目标：· 通过上机操作，提高学生学习积极性· 通过上机操作，体验利用计算机解决问题的一般步骤。· 培养学生良好的编程习惯教学重点与难点：² 重

7、点：顺序结构的算法流程图² 难点： 用VB代码实现算法教学过程：许多问题的解决只需按一定的次序执行一系列操作，不需要任何判断和重复，这样的问题可以用顺序结构的程序来解决。例6.4-1为了用火箭把人造卫星送上天空，火箭的末速度至少要达到7.8千米/秒，如果火箭燃料能维持推力90秒钟(为简化问题，假定推力均匀)，计算火箭上升时的加速度和火箭能达到的高度。分析：在简化问题的假设下，可以把火箭的运动看成是初速度为0的匀加速运动。根据题意，在90秒钟内，必须将速度加速到规定的7.8千米秒。根据公式：vt=Vo+a*tVt2-V02=2*a*s可以计算出加速度a和上升的高度s。 (1)

8、流程图 (2)程序代码    vt=7800    t=90    a=vt/t    S=(vt*vt-v0*v0)/2/a    Print “加速度是”;a    Print ”升空高度是”;s在程序中有两个最基本的语句：赋值语句和输出语句。赋值语句把等号右边的常数或表达式的值赋给等号左边的变量。变量赋值后，可以在后面的程序中使用该变量。在程序书写时还要注意表达式的书写规定。如算术运算符是+，*，/，

9、sqr()。程序运行的结果要通过输出语句才能在屏幕上显示出来。在输出语句Print中，用双引号括起来的字符串，表示按原样输出；输出语句中的变量或表达式，则输出它的值。例6.4-2求解二元一次方程组：分析：对具体数字作为方程系数的二元一次方程组，常常根据系数的情况，用消元法将二元一次方程化为一元一次方程，哭很方便地求出方程组的解。用计算机程序来解决二元一次方程组的求解问题，它的优越性在于任意输入的二元一次方程组的系数，即求出方程组的解。（1） 流程图（2） 程序代码input a1 input b1 input c1 input a2 input b2 input c2 y = (a2 * c1

10、 - a1 * c2) / (a1 * b2 - a2 * b1)x = (-c1 - b1 * y) / a1Print "x=" xPrint "y=" y程序代码中input表示从键盘输入一个值，赋给语句中的变量。由于输入操作常常与所使用的高级语言的具体规定有关，所以具体实现时要根据使用的高级语言的具体规定来操作。上机操作部分：1、 介绍VB操作环境：菜单栏、工具箱、属性框、工程资源管理器、窗体、常用控件等。引出本节课的教学重点：将流程图练习中编制的算法程序用VB环境来实现。（1） 所有输入功能的实现可以利用VB的文本框（TextBox）控键来达到

11、；（2） 所有输出功能的实现可以利用VB的标签（Label）控键来达到；（3） 所有的输入提示内容的显示也可以利用VB的标签（Label）控键来实现；（4） 如果输出内容是固定的字符串（即程序代码中用引号括起的部分）可由标签的Caption属性在属性窗口中直接设定；（5） 如果输出的是变量的值，则应该在程序中给标签的Caption属性或文本框的Text属性通过赋值来实现。二、介绍如何利用VB实现算法：1界面设计：控件的添加方法以及控件属性的修改2代码编写：代码窗口的打开、触发事件的选择以及VB代码的书写格式。3代码编写一般规则：输入语句的实现：用文本框控件（变量名=val(TEXT1.TEXT

12、)）；输出语句的实现：用标签控件（LABEL1.CAPTION=变量名）；算法代码主要编写在COMMAND控件的CLICK事件里。三、举例说明：以火箭上升为例，让同学们看投影屏幕的操作，照葫芦画瓢，完成例一。四、学生上机：将例二的界面通过大屏幕演示，让学生自己添加控件、编写代码并调试。作业上传到网上自己的文件夹内。VB编程练习（1）输入一个矩形的长和宽的值，求该矩形的面积（P.9 例1）。文件名：求矩形面积（2）输入一个圆的半径R，让计算机计算出该圆的面积和周长的值。文件名：求圆面积和周长（3）输入一个正方形的边长L，求出将该正方形去掉一个内切圆后留下部分的面积。文件名：求阴影面积第三节 计算

13、机算法的基本模式之二：选择模式一、教学目标1.知识与技能：（1）了解计算机算法的三种基本模式；（2）掌握计算机选择模式算法的概念、流程图和VB程序设计方法；（3）掌握多分支结构算法的基本概念和程序设计方法。2.过程与方法：以教材为蓝本，适当增加一些减缓知识梯度的例题和练习题。采用例题分析、注重理解、提高思维、举一反三的教学方法；灵活采用小组合作、练习讨论、教师疑难指点的手段达成教学目标。3.情感态度与价值观：注重学习兴趣的培养；注重自主探索能力的提高；注重小组协作交流方法的指导和学习习惯的养成，为进一步深入学习打好基础。二、教学重点1.计算机选择模式算法的概念；2.计算机选择模式算法的流程图表

14、示方法；3.计算机选择模式算法的程序设计方法；4.多分支选择模式程序设计的概念、方法和在VB环境中的调试运行。三、教学难点1.正确掌握多分支选择模式算法流程图的画法；2.正确理解和掌握多分支选择模式的程序设计方法；四、教学过程1.计算机算法的三种基本模式（1）顺序模式（又称为顺序结构）：l 顺序模式是最简单的一种程序结构，它严格按照指令的先后顺序执行算法的各个步骤。l 一个顺序模式的程序可以由若干个顺序执行的语句指令组成。（2）选择模式（又称为分支结构）：选择模式示意图： FT是A分支B分支条件?l 执行选择模式时，在两条分支路径中，根据条件是否成立而选择其中的一条路径执行。当条件为真时，执行

15、T线分支；条件为假时，执行F线分支。l 在分支结构的两条分支路径中允许有一条是空路径（即该路径内无任何执行指令）。l 整个分子结构由一个入口，一个出口组成，可以视为一个整体模块来处理。2.VB程序设计中分支语句的一般使用格式（一） If Then 结构：1 格式：² If <条件> Then <语句> ：<语句>² If <条件> Then <语句组> End If2 功能： 当条件为真时执行Then后面的语句或语句组，否则执行后续语句。（二） If Then Else 结构：1 格式1： If <条件>

16、; Then <语句组1> Else <语句组2> End If格式2：If <条件> Then <语句组1> Else <语句组2>2 功能： 当条件为真时执行语句组1，条件为假时执行语句组2。3 说明： 语句组1和语句组2都可以为新的条件语句，称为条件语句嵌套的多分支结构。3.选择模式练习（将第1题作为演示例题，先画出流程图，再在VB环境下编程运行）（1）文件名：求较大数给变量a和b分别输入两个任意大小的数值，然后让计算机比较大小后输出其中一个较大的数。（2）文件名：求通话费有一种手机的月使用费的收费方法可以用下面的式子表示： 6

17、0元 月通话时间T<=100分钟S= 60元+0.40元*（T-100） 月通话时间T>100分钟让计算机根据输入的不同的月通话时间计算并输出应该支付的月使用费的值。（3）文件名：求绝对值任意输入一个实数，让计算机输出它的绝对值。（4）文件名：求分段函数让计算机根据输入的自变量x的值，求出分段函数y的值。 X2-4x-5 x<=0 Y= x>0 （5）对任意输入的整数N，判断其是否能被7整除，如果能被7整除则输出该数除以7后的商，否则则输出“不能被7整除”的信息。（提示：整数N能否被7整除可以用关系表达式：int(n/7)=n/7 或者 n mod 7=0 的条件是否为

18、真来判断）文件名：判整除4.多分支练习题：（将第10题作为演示例题，先画出流程图，再在VB环境下编程运行）（6）请输入一个学生的成绩值x让计算机进行评定，当x大于等于90分时，计算机给出评语“优秀”；当x小于90但大于等于60分时给出评语“及格”；当x小于60分时给出评语“不及格”。文件名：给评语（7）一个小球从斜面上滚下来，在最初的30秒内沿斜面作初速度为零的匀加速直线运动，加速度为2m/s2；在接下来的10秒钟小球在平面上作匀减速直线运动，加速度为-6m/s2。请编写程序计算小球在开始滚动后的任意时刻的即时速度值。文件名：求即时速度（8）输入三个不同的英语单词（用小写字母表示），让计算机输

19、出在英语字典中排在最前面的那个单词。文件名：最小单词（9）输入三个任意大小的数值，让计算机按从小到大的顺序输出这三个数。文件名：三数排序（10）文件名：解一元二次方程输入任意大小的三个系数的值给a、b、c赋值，然后根据根号判别式的值的大小性质，求解一元二次方程的解（当b2-4ac大于0时应求出两个不相同的实数解；当b2-4ac等于0时应说明有两个相同的实数解并给出解；当b2-4ac小于0时应给出“无实数解”的提示）。第五节 计算机算法的基本模式之三：重复模式一、教学目标1.知识与技能：（1）掌握计算机重复模式算法的概念、流程图和VB程序设计方法；（2）掌握计数器、累加器、累乘器等基本程序设计部

20、件的运用方法；（3）掌握当型循环和直到型循环的概念、区别和应用方法；（4）掌握两重循环结构的程序设计概念和方法。2.过程与方法：以教材为蓝本，适当增加一些减缓知识梯度的例题和练习题。采用例题分析、注重理解、提高思维、举一反三的教学方法；灵活采用小组合作、练习讨论、教师疑难指点的手段达成教学目标。3.情感态度与价值观：注重学习兴趣的培养；注重自主探索能力的提高；注重小组协作交流方法的指导和学习习惯的养成，为进一步深入学习打好基础。二、教学重点1.计算机重复模式中当型循环和直到型循环算法的概念；2.计算机重复模式算法的流程图表示方法；3.计算机重复模式算法的程序设计方法；4.多重重复模式程序设计的

21、概念、方法和在VB环境中的调试运行。三、教学难点1.正确理解和掌握当型循环和直到型循环模式的程序设计方法；2.正确理解和掌握多重循环结构的程序设计方法。四、教学过程1重复模式（又称为循环结构）l 在重复模式中，程序按给定的循环条件连续重复多次执行循环体中的语句组。l 循环结构有当型循环和直到型循环两种形式：（1） 当型循环：条件？循环体TF循环体条件？FT当型循环结构示意图 直到型循环结构示意图u 先判断循环条件：当条件成立时，重复执行循环体；当条件不成立时，立即退出循环。u 在当型循环结构的程序运行时，循环体可能会一次都不被执行。（2） 直到型循环：u 先执行循环体，再判断循环条件：当条件不

22、成立时，重复执行循环体；直到条件成立时退出循环。u 直到型循环结构的程序运行时，循环体至少被执行一次。2.VB程序设计中循环语句的一般使用格式一、 Do-Loop 循环结构： 在事先不能确定循环的次数或循环变量的变化范围时，我们可以使用Do-Loop语句来实现循环。1 格式1：（1） Do <While / Until> <循环条件> <语句组> Loop（2） 功能：先测试循环条件：While语句：当循环条件为True时执行循环体的语句组，直至循环体条件改变为False时终止循环；Until语句：当循环条件为False时执行循环体的语句组，直至循环体条件改

23、变为True时终止循环。（3） 说明： 格式1形式的循环次数最少可能为0次。 循环体中若执行到Exit Do即终止循环。2 格式2：（1） Do <语句组> Loop <While / Until> <循环条件>（2） 功能：先执行语句组，执行到Loop语句是再试循环条件：While语句：条件为True时循环，直至循环条件为False时终止循环；Until语句：条件为False时循环，直至循环条件为True时终止循环。（3） 说明： 格式2形式的循环次数最少为1次。 循环体中若执行到Exit Do语句即终止循环。二、 用For-Next语句实现循环结构（计数

24、循环）：对预先能确定重复次数的循环问题可以使用ForNext语句来实现，因为本循环语句的最大优点是具有直接控制循环次数的计数功能。1 格式： For <循环变量><初值> To <终值> Step <步长值> <语句组> Next <循环变量>2 功能：执行时，循环变量先赋初值，当步长值大于0时：判断循环变量是否大于终值，若大于终值则终止循环，否则执行循环体语句遇Next语句，循环变量增加一个步长值，再与终值比较直至大于终值时终止循环。当步长值小于0时：判断循环变量是否小于终值，若小于终值则终止循环，否则执行循环体语句遇N

25、ext语句，循环变量增加一个步长值，再与终值比较直至小于终值时终止循环。3 说明： 循环变量应是数值型的简单变量。 本格式的循环次数为： INT（<终值><初值>）/ <步长值> 1）次 （其值0时为一次都不循环） 在循环体语句组中若执行到Exit For语句则终止循环。 Step语句缺省时，步长值为1。3.重复模式练习（将第1题作为演示例题，先画出流程图，再在VB环境下编程运行）（1）计算S=1/1+1/2+1/3+1/10的值。（a）请采用当型循环的方式编写程序解题；文件名：当型循环求倒数和（重点解决循环结构中计数器和累加器的编程与应用）（b）请采用直到

26、型循环的方式编写程序解题；文件名：直到型循环求倒数和（重点解决当型循环结构与直到型循环结构的互相转换）（c）请采用计数循环的方式编写程序解题。文件名：计数循环求倒数和（重点解决计数循环语句中计数器的功能和应用）（2）编程计算S=1/1+1/3+1/5+1/n前20项的值（n是奇数）。文件名：求奇数倒数和（3）计算t=n！=1*2*3*n的阶乘值（其中n的值在程序运行后通过文本框输入）。（提示累乘器的设计方法，特别提示累乘器初始值的设置方法）文件名：求阶乘（4）计算S=1!+2!+3!+ +n!的值（其中n的值在程序运行后通过文本框输入）。（重点解决计数器、累乘器、累加器综合应用的程序设计方法）文件名：求阶乘和（5）“一尺之棰，日取其半，万世不竭”是我国古书中最早体现微积分思想的一段记载。模拟此意的数学表达式为：（a）请求出该数列前100项的和；（建议可采用计数循环的方式来解题）（b）请求出多少项后余下部分的和小于0.00001。（提示：必须用当型循环或直到型循环的方式来解题）要求：将两个问题的解答按钮放在一个窗体界面上来完成编程任务。文件名：二分微分（6）请编程求解菲波那契数列任意项的值。已知：a0=0，a1=1，以后各项的值都是前两项值的和。程序运行后通过文本框输入要求的菲波那契数列第an项的n值，然后让计算机计算输出a