第4章 问题求解与计算思维_第1页
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文档简介

1、第四章问题解决和计算思考，发表教师：郑立垠，计算机和通信工程学院计算机应用技术系，中国自古以来就有喝茶的历史习惯，有同学知道277茶的流程吗？ 在热水温中泡茶，喝茶浇水。 牧羊人带着羊，要过狼和白菜。 他找到一条小船，一次只能带一样的东西。 把狼和羊一起带走，狼就吃羊，把羊和白菜一起带走。 羊吃白菜。 牧羊人该怎么过？ 过河方案：第一步：人和羊过河，人回去，留下羊的步骤2 :人和狼过河，人和羊回来，留下狼的步骤3 :人和菜过河，人回去，留下菜的步骤4 :人和羊过河。 人在解决问题时，要先分析问题，再思考问题的解决方法和程序。 解决这个问题的方法和程序被称为算法。 引进，1，算法2，计算思考，本

2、章的内容，算法的由来，算法被称为计算学科和计算机器的灵魂“算法”:公元825年，阿拉伯数学家AlKhowarizmi成为有名的波斯教科书(Persian textb 算法的定义：定义解决某种问题的运算序列的穷规则的集合。 定义执行任务/解决问题的一系列步骤。 算法的特征：输入：有零个以上的输入。 输出：有一个或多个输出。 贫困性：算法必须在执行贫困步骤后结束。 确定性：算法的各步骤必须正确定义，不能有模糊性。 可行性：算法原则上可以正确执行。 对于算法的定义和特征、算法的描述、自然语言容易引起模糊、容易引起误解的复杂问题，很难表现准确的流程图的直观形象，但计算机不能识别并执行程序代码，是计算机

3、能够理解并执行的程序算法设计数学建模数据结构控制过程算法策略搜索递归动态计划贪婪.算法设计，算法正确性：问题解决过程，方法算法正确吗？ 算法的输出是问题的解吗？ 20世纪60年代，美国面向金星的航天飞机因控制程序的错误永久失去了算法在宇宙中的效果评价：算法的输出是最佳解还是可能解？ 如果可能的话，与最佳解的偏差是多少？两种方法：利用数学方法来证明模拟的分析方法：生成或选择大量的代表性问题实例，利用该算法来解决这些问题实例，对算法的结果进行统计分析，算法分析， 算法的效率：如果时间效率和空间效率-时间复杂性：问题的规模为n，则解决这个问题的一个算法所需的时间是T(n )，这是n的函数，T(n )被称为该算法的“时间复杂度”。 “大o记法”:基本参数n的问题事例的规模用n的函数来表现复杂性和执行时间。 “o”表示卷级别(order )，可以使用“=”的空间复杂性：算法在运行中所占用的存储空间的大小，如n2 n 1=(n2 )算法。 另外，在算法效率、算法复杂度、算法时间复杂度的表示函数是诸如O(n2 )之类的多项式的情况下，计算机对于大问题，用指数函数表示算法的时间复杂度，用诸如O(2n )之

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