物理程序框图与算法的基本逻辑结构学习教案

1、物理物理(wl)程序框图与算法的基本逻辑结构程序框图与算法的基本逻辑结构第一页，共41页。知识知识(zh shi)探究（一）：算法的程序框图探究（一）：算法的程序框图“判断判断(pndun)(pndun)整数整数n n（n2n2）是否为质数）是否为质数”的算法步的算法步骤骤第一步，给定一个第一步，给定一个(y )(y )大于大于2 2的整数的整数n n； 第二步第二步，令，令i=2i=2； 第三步第三步，用，用i i除除n n，得到余数，得到余数r r； 第四步第四步，判断，判断“r=0”r=0”是否成立是否成立. .若是，则若是，则n n 不是质数，结束算法；否则，将不是质数，结束算法；否则

2、，将i i 的值增加的值增加1 1，仍用，仍用i i表示；表示； 第五步第五步，判断，判断“i i(n-1)”(n-1)”是否成立，若是，是否成立，若是， 则则n n是质数，结束算法；否则，返回是质数，结束算法；否则，返回 第三步第三步. . 第1页/共41页第二页，共41页。我们可以我们可以(ky)(ky)将上述算法用下面的图形表将上述算法用下面的图形表示：示：开开始始r=0？输出输出“n是质数是质数”输出输出“n不是质数不是质数”求求n除以除以i的余数的余数i=2输入输入ni的值增加的值增加1，仍用，仍用i表示表示i in-1n-1或或r=0r=0？是是是是结束结束否否否否第2页/共41页

3、第三页，共41页。上述表示上述表示(biosh)算法的图形称为算法的算法的图形称为算法的程序框图又称流程图，其中的多边形叫做程序框图又称流程图，其中的多边形叫做程序框，带方向箭头的线叫做流程线，你程序框，带方向箭头的线叫做流程线，你能指出程序框图的含义吗？能指出程序框图的含义吗？ 用程序框、流程线及文字说明来表示(biosh)算法的图形. 第3页/共41页第四页，共41页。结束结束开始开始输入输入ni=2n除以除以i的余数的余数ri=i+1in-1或或r=0?n不是质数不是质数n是质数是质数否否是是是否否r=0?终端框（起止框），终端框（起止框），表示一个算法的起始表示一个算法的起始和结束和结

4、束第4页/共41页第五页，共41页。结束结束开始输入ni=2n除以i的余数ri=i+1in-1或r=0?n不是质数n是质数否是是否r=0?输入、输出框输入、输出框表示一个算法表示一个算法(sun f)输入和输出的信息输入和输出的信息第5页/共41页第六页，共41页。结束结束开始输入ni=2n除以i的余数ri=i+1in-1或r=0?n不是质数n是质数否是是否r=0?处理处理(chl)框（执行框（执行框）框）赋值、计算赋值、计算第6页/共41页第七页，共41页。结束结束开始输入ni=2n除以i的余数ri=i+1in-1或r=0?n不是质数n是质数否是是否r=0?判断框判断框判断某一条件判断某一条

5、件(tiojin)是否是否成立，成立时在出口处标明成立，成立时在出口处标明“是是”；不成立时标明；不成立时标明“否否”第7页/共41页第八页，共41页。结束结束开始输入ni=2n除以i的余数ri=i+1in-1或r=0?n不是质数n是质数否是是否r=0?流程流程(lichng)线线连接点连接点第8页/共41页第九页，共41页。名称名称(mngchng)终端终端(zhn dun)框或起止框框或起止框名称名称(mngchng)输入、输出框输入、输出框名称名称处理框或执行框处理框或执行框作用作用作用作用作用作用判断框判断框作用作用表示算法的表示算法的起始和结束起始和结束表示算法的输入表示算法的输入和

6、输出的信息和输出的信息赋值、计算赋值、计算判断某一条件是否成立，判断某一条件是否成立，成立在出口处标明成立在出口处标明“是是”或或“Y”不成立标明不成立标明“否否”或或“N”名称名称程序框图程序框图:又称流程图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、 直观的表示算法的图形直观的表示算法的图形第9页/共41页第十页，共41页。图形符号图形符号 名名 称称 功功 能能 终端终端(zhn dun)框框 （起止框）（起止框） 输入输入(shr)、输出框输出框 处理处理(chl)框框 （执行框）（执行框） 判断框判断框 流程线流程线 表示一个算

7、法的起始和结束表示一个算法的起始和结束 表示一个算法输入和输出的表示一个算法输入和输出的信息信息 赋值、计算赋值、计算 判断某一条件是否成立，成立时在出判断某一条件是否成立，成立时在出口处标明口处标明“是是”或或“Y”Y”；不成立时；不成立时标明标明“否否”或或“N” N” 连接程序框，表示算法步骤的执连接程序框，表示算法步骤的执行顺序行顺序 第10页/共41页第十一页，共41页。结束结束开始开始输入输入ni=2n除以除以i的余数的余数ri=i+1in-1或或r=0?n不是质数不是质数n是质数是质数否否是是否否r=0?顺序顺序(shnx)结结构构循环循环(xnhun)结构结构条件条件(tioj

8、in)结结构构第11页/共41页第十二页，共41页。开始输入ni=2求n除以i的余数ri的值增加1，仍用i表示in-1或r=0?r=0?N不是质数N是质数结束是否是否开始(kish)结束(jish)求n除以i的余数ri的值增加1，仍用i表示in-1或r=0?是否r=0?N不是质数N是质数是否输入ni=2顺序(shnx)结构循环结构条件结构2.2.算法的三种基本逻辑结构：顺序结构、条件结构、循环结构。第12页/共41页第十三页，共41页。求n除以i的余数ri的值增加1，仍用i表示in-1或r=0?是否r=0?N不是质数N是质数是否输入ni=2顺序(shnx)结构循环(xnhun)结构条件(tio

9、jin)结构 算法千差万别，但都是由这三种基本逻辑结构构成的.你能说出这三种基本逻辑结构的特点吗？条件结构与循环结构有什么区别和联系？第13页/共41页第十四页，共41页。1.顺序结构顺序结构:按照步骤依次执行的一个按照步骤依次执行的一个(y )算法算法语句语句(yj)A语句语句(yj)B2.顺序结构的流程图顺序结构的流程图知识探究（二）：顺序结构及框图表示知识探究（二）：顺序结构及框图表示第14页/共41页第十五页，共41页。例例1(1)1(1)写出图中程序框图的运行写出图中程序框图的运行(ynxng)(ynxng)结果：结果： 开始开始输入输入a，ba2b4Sa/bb/a 输出输出S结束结

10、束图中输出图中输出(shch)S ；5/2第15页/共41页第十六页，共41页。(2)(2)写出下列写出下列(xili)(xili)算法的算法的功能。功能。 开始开始输入输入a，bda2b2c输出输出c结束结束d左图算法左图算法(sun f)(sun f)的功的功能能是是 ； 求两数平方和的算术求两数平方和的算术(sunsh)平方平方根根第16页/共41页第十七页，共41页。例例2 设计一算法：输入圆的半径设计一算法：输入圆的半径,输出输出(shch)圆的面积，并画出流程图圆的面积，并画出流程图算法(sun f)分析：第一步：输入(shr)圆的半径第二步：利用公式利用公式“圆的面积圆的面积=圆

11、周率圆周率（半径的平方）（半径的平方）”计计算圆的面积；算圆的面积；第三步：输出圆的面积。输出圆的面积。开始结束输入半径R计算S=*R*R输出面积S(1)在程序框图中在程序框图中,开始框和结束框不可少；开始框和结束框不可少；(2)在算法过程中，在算法过程中，输出语句是必不可少的输出语句是必不可少的;第17页/共41页第十八页，共41页。例例3 3：若一个三角形的三条边长分别为：若一个三角形的三条边长分别为a a，b b，c c，令，令 ，则三角形的面积，则三角形的面积 . .你能利用这个公式设你能利用这个公式设计一个计算计一个计算(j sun)(j sun)三角形面积的算法步骤三角形面积的算法

12、步骤吗？吗？2abcp+=()()()Sp papb pc=-第18页/共41页第十九页，共41页。开始输入a,b,c结束pa + b + c2S.p(p - a)(p - b)(p - c)输出S第19页/共41页第二十页，共41页。第一步、输入(shr)A、B第二步、令X=A第三步、令A=B第四步、令B=X第五步、输出A、B第20页/共41页第二十一页，共41页。 练习：一个练习：一个(y )(y )笼子里装有鸡和兔共笼子里装有鸡和兔共m m只，且鸡和兔共只，且鸡和兔共n n只脚，设计一个只脚，设计一个(y )(y )计算计算鸡和兔各有多少只的算法，并画出程序框图表鸡和兔各有多少只的算法，

13、并画出程序框图表示示. .算法算法(sun f)分析：分析： 第一步，输入第一步，输入(shr)m(shr)m，n.n.第二步，计算鸡的只数第二步，计算鸡的只数 . .42mnx-=第三步，计算兔的只数第三步，计算兔的只数y= =m-x. .第四步，输出第四步，输出x，y. .第21页/共41页第二十二页，共41页。开始开始结束结束输出输出x，y输入输入m，n42mnx-=y= m-x程序框图：程序框图： 第22页/共41页第二十三页，共41页。在一个算法中，经常会遇到一些(yxi)条件的判断，算法的流程根据条件是否成立有不同的流向.条件结构就是处理这种过程的结构. 分类是算法中经常发生的事情

14、，条件结构的主要作用就是表示分类. 条件结构可用程序框图表示为下面两种形式.步骤(bzhu)A步骤(bzhu)B满足条件？否是步骤A满足条件？否是知识探究（三）：算法的条件结构知识探究（三）：算法的条件结构第23页/共41页第二十四页，共41页。例例4 4：判断：判断“以任意给定的以任意给定的3 3个正实数为三个正实数为三条边边长的三角形是否存在条边边长的三角形是否存在”的算法步骤的算法步骤如何如何(rh)(rh)设计？设计？第二步，判断第二步，判断(pndun)a+bc(pndun)a+bc，b+cab+ca，c+abc+ab是否同时成立是否同时成立. .若是，则存在这样的三角形；否若是，则

15、存在这样的三角形；否则，不存在这样的三角形则，不存在这样的三角形. .第一步，输入第一步，输入(shr)(shr)三个正实数三个正实数a a，b b，c.c. 你能画出这个算法的程序框图吗？你能画出这个算法的程序框图吗？ 第24页/共41页第二十五页，共41页。开始开始输入输入a，b，ca+bc，b+ca，c+ab是否是否同时成立？同时成立？是是存在这样的三角形存在这样的三角形结束结束否否不存在这样的三角不存在这样的三角形形第25页/共41页第二十六页，共41页。例5 设计(shj)一个求解一元二次方程的算法(sun f)，并画出程序框图表示.02cbxax第26页/共41页第二十七页，共41

16、页。开 始输入(shr)a，b，c= 4ac0?0?输出(shch) ,结 束方程(fngchng)无实数根输出x1x 2b2ba 22bxa 1x2x2bxa否是是否例5程序框图也可设计为第27页/共41页第二十八页，共41页。例6、设计一个算法计算分段函数 ， 的函数值，并画出程序框图。) 1() 10( 1)0(0 xxxxy第一步、输入第一步、输入(shr)x(shr)x第二步、判断第二步、判断“x0”“x0”是否成立，若是否成立，若是，则输出是，则输出y=0y=0，否则执行第三步；，否则执行第三步；第三步、判断第三步、判断“x1”“x3?y=x-2输出yy=4-x否否是是开始max=

17、a输入bmaxb？输出max结束max=b是是否否2.此为某一函数的求值程序(chngx)图，则满足该流程图的函数解析式为（ ）（不能写成分段函数）答案答案:1.求两个数中的最大值求两个数中的最大值.答案答案:2. y=|x-3|+1.第29页/共41页第三十页，共41页。作业作业(zuy)： 1.已知梯形上底为2，下底为4，高为5，求其面积，设计(shj)出该问题的流程图 2.求函数的值的算法流程图2,22,22xxxxy第30页/共41页第三十一页，共41页。输入(shr)x开始(kish)x3？y=1.2x+1.4y=5输出(shch)y结束N NY YP.20 习题习题A组第组第3题题

18、 算法步骤： 第一步，输入人数x，设收取的卫生费为y元. 第二步，判断x与3的大小，若x3,则费用为m= 5（x-3）1.2=1.2x+1.4;若x3,则费用为m5. 第三步，输出m.第31页/共41页第三十二页，共41页。开始(kish)输入(shr)a1，b1，c1， a2 。b2， c2输出(shch)“x= ”; ，“y= ”;a1b2a2b10？x=(c2b1 c1b2)/(a1b2 a2b1)y=(c2b1 c1b2)/(a1b2 a2b1)结束N NY Y输出“输入数据不合题意算法步骤：第一步，输入a1，b1，c1， a2，b2，c2.第二步，计算x=(c2b1 c1b2)/(a

19、1b2 a2b1)y=(c2b1 c1b2)/(a1b2 a2b1)第三步，输出x，y第32页/共41页第三十三页，共41页。循环结构指的是按照一定的条件反复执行的某些算法(sun f)步骤.反复(fnf)执行的步骤称为循环体.循环体满足条件？否是循环体满足条件？否是 执行一次循环体后，对条件进行判断，如果条件不满足，就继续执行循环体，直到(zhdo)条件满足时终止循环. 在每次执行循环体前，对条件进行判断，当条件满足，执行循环体，否则终止循环.知识探究（四）：算法的循环结构知识探究（四）：算法的循环结构第33页/共41页第三十四页，共41页。 例7 设计一个(y )计算1+2+3+100的值

20、的算法，并画出程序框图.第一步：确定(qudng)首数a，尾数b，项数n；第二步：利用(lyng)公式“S=n (a+b) /2”求和；第三步：输出求和结果。算法1：开始结束输入a,b,nS=n (a+b) /2输出S第34页/共41页第三十五页，共41页。开始(kish)i=1S=0i=i+1S=S+ii100?输出(shch)S结束(jish)否是 例7 设计一个计算1+2+3+100的值的算法，并画出程序框图.第1步，011.第2步，123.第3步，336.第4步，6410.第100步，49501005050.算法2： 第一步，令i1，S0. 第二步，若i 100成立，则执行第三步;否则

21、，输出S，结束算法. 第三步，SSi. 第四步，i=i+1,返回第二步.当型循环结构（1）确定循环体：i=i+1 s=s+i(2)初始化变量：i=1 s=0（3）循环控制条件：i100第35页/共41页第三十六页，共41页。结束s = s+ii=i+1i100?输出S否是i=0；S=0开始结束输出Si=0；S=0开始S=s+ii=i+1i100?否是循环(xnhun)结构直到(zhdo)型结构当型结构(jigu) 例7 设计一个计算1+2+3+100的值的算法，并画出程序框图.第36页/共41页第三十七页，共41页。s = s + ii=i+ 1 解决(jiju)方法就是加上一个判断，判断是否已经加到了100，如果加到了则退出，否则继续加。直到(zhdo)型结构当型结构(jigu)s=s+ii=i+1是否s =s+ii=i+1否是i i100?100?i100?i100?请填上判断的条件。 在解题的过程中，用累加变量S表示每一步的计算结果，即把S+i的结果仍记为S，从而把第i步表示为S=Si,其中S的初始值为0，i依次取1，2，100.由于i同时记录了