程序框图与算法的基本结构.

1、1.1.2 程序框图与算法的基本结构学习目标：理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序、学习目标：理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序、条件分支、循环条件分支、循环.第一课（程序框图与顺序结构）第一课（程序框图与顺序结构）一、复习：一、复习：1、算法的概念是、算法的概念是 ？ (1)有限性有限性; (2)确定性确定性; (3)逻辑逻辑 性性; (4)普遍性普遍性 ; (5) 不唯一性不唯一性.2、算法有哪些特征？、算法有哪些特征？在数学中，在数学中，“算法算法”通常指按照一定规则解决通常指按照一定规则解决某一某一类类问题问题的的明确和有限的步骤明确和有限的步骤.现在现在,算法通常可以编成计算机程序

2、算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并让计算机执行并解决问题解决问题. 现代意义上现代意义上算法算法通常是指可以用计算机来通常是指可以用计算机来解决的某一类问题的程序或步骤解决的某一类问题的程序或步骤.第一步：输入一个数第一步：输入一个数a.第二步：当第二步：当a=0时输出时输出a. 否则输出否则输出a.你知道下列算法步骤你知道下列算法步骤所解决的问题吗？所解决的问题吗？你知道下列图形所解决的问题吗？你知道下列图形所解决的问题吗？引例引例2 2第一步：输入输入r的值的值.第二步：计算计算S=r2.第三步：输出输出S的值的值.你知道下列算法步骤你知道下列算法步骤所解决的问题吗？所解决的问题吗

3、？你知道下列图形你知道下列图形所解决的问题吗？所解决的问题吗？引例引例1 1 因为算法步骤有明显的顺序性，而且有些步因为算法步骤有明显的顺序性，而且有些步骤只有在一定的条件下才会被执行，有些步骤骤只有在一定的条件下才会被执行，有些步骤在一定条件下会被重复执行在一定条件下会被重复执行. 这些程序或步骤必须是这些程序或步骤必须是明确的明确的和和有效的有效的，而且能够在而且能够在有限有限步之内完成步之内完成.因此，我们有必要因此，我们有必要探究使算法表达更加直观、准确的方法探究使算法表达更加直观、准确的方法. 象上面两个引例用图形表达算法的方式，象上面两个引例用图形表达算法的方式，我们称之为我们称之

4、为程序框图，程序框图，它往往比同自然语言描它往往比同自然语言描述算法更为直观和明确述算法更为直观和明确.二、新课二、新课 1、程序框图、程序框图（1）程序框图程序框图的概念的概念 程序框图程序框图又称又称流程图流程图，是一种用规定的，是一种用规定的程序框、流程序框、流程线程线及及文字说明文字说明来准确、直观地表示算法的图形来准确、直观地表示算法的图形.例如：教材的第例如：教材的第7 7页图页图1 11 12 2在程序框图中，一个或几个程序框的组合表示算法在程序框图中，一个或几个程序框的组合表示算法中的一个步骤；带有方向箭头的流程线将程序框图中的一个步骤；带有方向箭头的流程线将程序框图连接起来连

5、接起来，表示算法步骤的执行顺序，表示算法步骤的执行顺序.下表列出了几个基本的下表列出了几个基本的程序框、流程线程序框、流程线和它们表示和它们表示的功能的功能.(2)(2)构成程序框的图形符号及其作用构成程序框的图形符号及其作用图形符号名 称功 能起止框起止框（圆角矩形（圆角矩形）表示一个算法的起始和结束，是表示一个算法的起始和结束，是任何流程图不可少的任何流程图不可少的.输入、输出框输入、输出框（平行四边形）（平行四边形）表示一个算法输入和输出的信息，表示一个算法输入和输出的信息，可用在算法中任何需要输入、输可用在算法中任何需要输入、输出的位置出的位置.处理框（执行框）处理框（执行框）（矩形）

6、（矩形）赋值、计算，算法中处理数据需赋值、计算，算法中处理数据需要的算式、公式等分别写在不同要的算式、公式等分别写在不同的用以处理数据的处理框内的用以处理数据的处理框内.判断框判断框（菱形）（菱形）判断某一条件是否成立，成立时判断某一条件是否成立，成立时在出口处标明在出口处标明“是是”或或“Y Y”；不；不成立时标明成立时标明“否否”或或“N N”。图形符号图形符号名称名称功能功能流程线流程线连接程序框连接程序框连接点连接点连接程序框图连接程序框图的两部分的两部分上节课例上节课例1：给出求：给出求1+2+3+4+5的一个算法的一个算法.解：算法步骤，按照逐一相加的程序进行解：算法步骤，按照逐一

7、相加的程序进行. .第一步第一步 计算计算1+2,1+2,得到得到3;3;第二步第二步 将第一步中的运算结果将第一步中的运算结果3 3与与3 3相加相加, ,得到得到6 6；第三步第三步 将第二步中的运算结果将第二步中的运算结果6 6与与4 4相加相加, ,得到得到1010；第四步第四步 将第三步中的运算结果将第三步中的运算结果1010与与5 5相加相加, ,得到得到15.15. 上述上述算法是用自然语言来描述的算法是用自然语言来描述的. .但为但为了使算法的程序或步骤表达得更为直观了使算法的程序或步骤表达得更为直观, ,我我们更经常地用数学语言们更经常地用数学语言程序框图程序框图（图形（图形

8、方式）方式）来表达它来表达它. .开始开始i=1S=0i5?是是S=S+ii=i+1否否输出输出S结束结束表示算法的开始或表示算法的开始或结束，常用圆角矩结束，常用圆角矩形表示形表示起止框起止框处理框处理框表示赋值或计算，表示赋值或计算，通常画成矩形通常画成矩形表示执行步骤的路径可表示执行步骤的路径可用箭头线表示用箭头线表示判断框判断框流程线流程线根据条件决定执行两根据条件决定执行两条路径中的某一条，条路径中的某一条，一般画成菱形一般画成菱形输入、输出框输入、输出框表示输入、输出操表示输入、输出操作，一般画成平行作，一般画成平行四边形框四边形框(3)(3)画程序框图的规则如下：画程序框图的规则

9、如下：（1 1）使用标准的图形符号；）使用标准的图形符号； (ANSI,(ANSI,美国国家标准化协会美国国家标准化协会) ) （2 2）框图一般按从上到下、从左到右的方向画；）框图一般按从上到下、从左到右的方向画； （3 3）除判断框外，大多数流程图符号只有一个进入点）除判断框外，大多数流程图符号只有一个进入点 和一个退出点和一个退出点. .判断框可具有超过一个的退出点；判断框可具有超过一个的退出点； （4 4）判断框分两大类，一类判断框）判断框分两大类，一类判断框“是是”与与“否否”两两分支的判断，而且有且仅有两个结果；另一类是多分支分支的判断，而且有且仅有两个结果；另一类是多分支判断，有

10、几种不同的结果，但在高中阶段很少用到判断，有几种不同的结果，但在高中阶段很少用到. . （5 5）在图形符号内描述的语言要非常简练清楚）在图形符号内描述的语言要非常简练清楚. . 开始开始结束结束输入输入n i20?rn不是质数不是质数n是质数是质数否（否（N）求求n除以除以i的余数的余数r0?r1或ni是（是（Y）i的值增加的值增加1仍用仍用i表示表示否否流程线流程线输入输出框输入输出框起止框起止框判断框判断框 处理框处理框写出写出“判断判断整数整数n(n2)是否为质数是否为质数”的算法的算法.顺序结构顺序结构条件结构条件结构循环结构循环结构说明：从程从程序框图可以看序框图可以看出，该算法步

11、出，该算法步骤中，有的是骤中，有的是按按顺序顺序执行，执行，有的需要有的需要条件条件执行，而另外执行，而另外一些需要一些需要循环循环执行执行. . 是是2 2、算法的三种基本逻辑结构：、算法的三种基本逻辑结构：顺序结构、条件结构、循环结构顺序结构、条件结构、循环结构. .(1)顺序结构顺序结构输入输入n i=2 =2 (2)条件结构条件结构r=0?是是n不是质数不是质数n是质数是质数否否(3)循环结构循环结构求求n除以除以i的余数的余数ri=i+1 +1 in-1或或r=0?否否是是i的值增加的值增加1仍用仍用i表示！表示！ 顺序结构是最简单的算顺序结构是最简单的算法结构，语句与语句之间，框法

12、结构，语句与语句之间，框与框之间是按与框之间是按从上到下的顺序从上到下的顺序进行的，它是由若干个进行的，它是由若干个依次依次执执行的行的处理步骤处理步骤组成的，只有在组成的，只有在执行完执行完A框后才能接着执行框后才能接着执行B框框.它是任何一个算法都离不它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构！开的一种基本算法结构！ A B步骤步骤n步骤步骤n+1例例3 3：已知一个三角形三条边的边长分已知一个三角形三条边的边长分别为别为a,b,c.利用海伦公式秦九韶公利用海伦公式秦九韶公式设计一个计算三角形面积的算法，式设计一个计算三角形面积的算法，并画出程序框图表示并画出程序框图表示. .S1：输入三

13、角形三条边的长输入三角形三条边的长a，b，c.S2：计算计算P(abc)2.S3：计算计算S4：输出输出S()()()Sp papbpc开始开始输出输出S结束结束输入输入a，b，c)(21cbaP)()(cpbpappS2 2、算法的三种基本逻辑结构：、算法的三种基本逻辑结构：顺序结构、条件结构、循环结构顺序结构、条件结构、循环结构. .练习练习1、设计一个求半径为、设计一个求半径为4的球的表面积的球的表面积和体积的一个算法，并画出程序框图和体积的一个算法，并画出程序框图.开始开始 输入输入r=4 S=4r2输出输出S,V结束结束2 2、算法的三种基本逻辑结构：、算法的三种基本逻辑结构：顺序结

14、构、条件结构、循环结构顺序结构、条件结构、循环结构. .练习练习2 2、写出图写出图1、图、图2中程序框图的运行结果：中程序框图的运行结果： (1)图中输出图中输出S ；5/2(2)图中输出图中输出a .练习练习3 3：写出下列算法的功能写出下列算法的功能. . （1）上图算法的功能）上图算法的功能是是 ； 求两数平方和求两数平方和的的 算术平方根算术平方根（2）上图算法的功能上图算法的功能是是 .求两数的和求两数的和小结：小结：本节课主要讲述了本节课主要讲述了程序框图的基本知识程序框图的基本知识，包括常，包括常用的用的图形符号功能和画图的基本规则图形符号功能和画图的基本规则，这些图形，这些图形语言构成的流程图是我们今后学习的基础，请同语言构成的流程图是我们今后学习的基础，请同学们要熟记图形的功能，