算法概念与描述教育部资源中心法概念与描述课件

国家中小学课程资源算法概念与描述（第八课时）年 级：高一学 科：信息技术（人教/中图版）学 校：北京师范大学附属中学地铁1号线情境描述高某著名企业息技术小明到北京旅游，他乘坐火车到达了北京站，然后准备乘坐地铁去天安门参观，地铁线路图如下图所示，你能帮小明规划好路线吗？是否只有一条路线？请大家思考这个问题。路线1：乘坐地铁2号线，从北京站到建国门站，在建国门站换乘1号线，在天安门东站下车。地铁1号线路线1：共乘坐4站，换乘1次。高某著名企业息技术情境描述地铁1号线路线2：乘坐地铁2号线，从北京站到崇文门站，在崇文门站换乘5号线，到东单站，在东单站换乘1号线，在天安门东站下车。路线2：共乘坐4站，换乘2次。高某著名企业息技术情境描述地铁1号线地铁1号线情境描述寻找路线的方法，可以称之为算法高某著名企业息技术算法的概念高某著名企业息技术广义上讲，算法是解决一个特定问题而采取的确定的、有限的步骤。当你想要从北京去上海迪士尼旅游，你会如何规划行程呢？①

网上购买迪士尼门票；②

根据日期，购买火车票或者飞机票；③

根据行程及日期安排，预订住宿酒店；④

带好各种票据，准备好行李，按时乘车；⑤

到达上海，乘坐出租车或公共交通车辆去往酒店入住，放行李；⑥

带好门票，按时到迪士尼游玩。算法就是在解决特定问题时，采取的确定的、有限的步骤。解决同一个问题的算法可能有多种。算法的概念其他方案高某著名企业息技术①

判断抛物线�

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�与�轴是否有交点。��+�(�≥

�)�� −�(�<

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已知函数�(�)

= ，要求输入x的一个值，就输出函数的值。③设计一个算法，要求输入x的一个值后，输出相应的绝对值。分析解决以下三个问题的算法，归纳算法的特征。算法的特征高某著名企业息技术判断抛物线

�

=

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+𝟒

+�与�轴是否有交点。① 计算△=

��

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×

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×

�；② 如果△大于等于0，执行步骤③，否则执行步骤④；③ 输出有交点，结束；④ 输出无交点，结束。分析项目①抛物线执行的步骤个数4每一步是否明确可执行是是否有输入否是否有输出是算法的特征高某著名企业息技术分析项目①抛物线②分段函数③绝对值执行的步骤个数4每一步是否明确可执行是是否有输入无是否有输出有算法的特征高某著名企业息技术分析项目①抛物线②分段函数③绝对值执行的步骤个数454每一步是否明确可执行是是是是否有输入无有有是否有输出有有有算法的特征高某著名企业息技术在计算机领域，算法作为一个精心设计的运算序列，描述了计算机如何将输入转化为输出的过程。算法一般具有如下特征：算法的特征算法的特征一个算法通常要求有0个或多个输入。一个算法可以有一个或多个输出。算法必须能在有限个步骤之后终止。算法中的每一步都是可以执行的。有输入有输出有穷性可行性确定性算法的每个步骤都具有确定的含义，没有歧义。高某著名企业息技术算法已经广泛应用于各领域中，不只是解决数学问题。例如，如何在图书管理系统中查找需要的书籍？解决该问题的过程也是算法吗？符合算法的五个特征吗？算法的特征高某著名企业息技术自然语言小明在去往地铁站时，在路口遇到了一个红绿灯。小明发现该红绿灯上配有一个倒计时器，倒计时15秒之后红灯变成了绿灯，如何将“倒计时15秒”的算法描述出来？算法的描述方法高某著名企业息技术自然语言① 将计数器t（剩余秒数）设为② 如果t大于等于1，执行步骤③，否则执行步骤⑤；③ 显示t，并保持显示1秒，然后④ 将t的值减1，跳转至步骤②。⑤ 倒计时结束。倒计时15秒？自然语言清除显示；歧义15；

解高某著名企业息技术流程图是用图形表示算法的一种常用工具。用流程图描述的算法直观，问题解决的步骤清晰简洁，算法结构表达明确。开始/结束框输入/输出框处理框判断框流程线流程图高某著名企业息技术流程图符号 名称功能开始/结束框表示算法的开始或结束输入/输出框表示输入或输出数据处理框框中指出要处理的内容，此框有一个入口和一个出口判断框用于表示条件判断及产生分支的情况，判断框有四个顶点，通常上面的顶点表示入口流程线用于控制流程方向流程图高某著名企业息技术操作时，我们可以在纸上手工绘制流程图，也可以使用工具软件或者到特定的网站进行绘制。文稿处理软件流程图绘制软件在线绘制流程图网站流程图高某著名企业息技术t←

15t≥

1输出tt←

t-1TrueFalse保持显示1秒清除显示倒计时15秒？① 将计数器t设为15；② 如果t大于等于1，执行步骤③，否则执行步骤⑤；③ 显示t，并保持显示1秒，然后清除显示；④ 将t的值减1，跳转至步骤②。⑤ 倒计时结束。流程图开始结束高某著名企业息技术顺序结构选择结构循环结构三种基本结构t←

15t≥

1输出tt←

t-1TrueFalse保持显示1秒清除显示开始结束高某著名企业息技术S1Sn…顺序结构FalseTrueS1S2C选择结构三种基本结构S1CFalseTrue循环结构高某著名企业息技术注意区分选择和循环三种基本结构FalseTrueS1S2C选择结构S1FalseCTrue循环结构高某著名企业息技术伪代码t←15whilet≥

1outputtsleep1scleart←t-1end

while规避了程序设计语言严格的书写格式，无歧义，结构性强。不太适合完全没有程序设计基础的初学者。倒计时15秒？伪代码高某著名企业息技术算法的描述方法算法的描述方法自然语言伪代码流程图• 自然语言就是使用日常所用的语言描述算法的步骤。• 优点：使用简单，解。• 缺点：容二义性。• 流程图是用图形表示算法的一种常用工具。• 优点：步骤清晰简洁，算法结构表达明确，适合初学者使用。• 缺点：绘制过程繁琐，对于复杂问题结构过于复杂，不。伪代码是采用一种类似程序设计语言的代码来描述算法。优点：回避了程序设计语言严格的书写格式，叙述准确，无二义性，结构性强。高某著名企业息技术缺点：需要具备一定的程序设计语言，基础，不利于初学者使用。某地有两种不同类型的出租车，其计费标准分别为：甲车3千米起步，价格10元，3千米以上（含3千米）每千米为2元；乙车3千米起步，价格8元，3千米以上（含3千米）每千米2.2元。设计算法，在不同里程时给出最优资费的用车选择。选用一种描述方法对该算法进行描述，并解释其中使用到的基本结构。实践练习高某著名企业息技术结构？实践练习p1←甲车的起步价p2←乙车的起步价x1←甲车起步里程后，每千米的费用x2←乙车起步里程后，每千米的费用n←计划行使的里程数p1←p1+x1×(n-3+1)p2←p2+x2×(n-3+1)p1<p2True某省市钱开始p1,p2,x1,x2,nn≥

3TrueFalseFalsep1>p2True某省市钱结束高某著名企业息技术两车相同False算法的描述方法顺序结构选择结构p1←p1+x1×(n-3+1)p2←p2+x2×(n-3+1)p1<p2True某省市钱开始p1,p2,x1,x2,nn≥

3TrueFalseFalsep1>p2True某省市钱两车相同False在实际问题解决中，经常会将三种控制结构综合使用。结束高某著名企业息技术已知有10个一模一样的零件，其中9个零件的质量相同，只有一个质量略轻，不符合规格要求。现在有一台天平，请设计算法找出该零件。算法效率一一比较？ 次数？1~5次其他方法？二分法2~3次高某著名企业息技术算法效率如果有n个零件（n＞10），要找出其中质量较轻的一个零件，以上方法是否仍然可用？试分析

n

=

10000时，这些算法在问题解决效率上的不同。一一比较1~5000次二分法5~13次效率更高在解决问题时，可根据问题规模，选择合适算法高某著名企业息技术地铁1号线乘坐地铁问题 迪士尼旅游问题 零件问题在实际解决问题的过程中，应综合考虑问题类型、问题规模、适用范围等因素，选择合适算法。算法效率高某著名企业息技术高某著名企业息技术小结算法概念和描述算法的概念算法的特征算法的效率算法的描述方法有输入有输出有穷性可行性确定性一个算法通常要求有0个或多个输入。

一个算法可以有一个或多个输出。算法必须能在有限个步骤之后终止。算法中的每一步都是可以执行的。算法的每个步骤都具有确定的含义。自然语言流程图伪代码用日常所用语言来描述算法的步骤。流程图是用图形表示算法的一种常用工具。采用一种类似程序设计语言的代码来描述算法。算法就是解决一个特定问题而采取的确定的，有限的步骤。对于同一个问题，不同算法解决问题的效率不同。高某著名企业息技术小结算法概念和描述算法的概念算法的特征算法的效率算法的描述方法有输入有输出有穷性可行性确定性一个算法通常要求有0个或多个输入。

一个算法可以有一个或多个输出。算法必须能在有限个步骤之