内容正文:
1.1.1 算法的概念
第一章 §1.1 算法与程序框图
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学习目标
1.了解算法的含义和特征.
2.会用自然语言描述简单的具体问题的算法.
问题导学
达标检测
题型探究
内容索引
问题导学
知识点一 算法的概念
思考 解决一个问题的算法是唯一的吗?
答案 不唯一.如解二元一次方程组的算法有加减消元法和代入消元法两种,但不同的算法有优劣之分.
梳理 算法的概念
12世纪的算法 是指用阿拉伯数字进行 的过程
数学中的算法 通常是指按照 解决某一类问题的_____
和 的步骤
现代算法 通常可以编成 ,让计算机执行并解决问题
算术运算
一定规则
明确
有限
计算机程序
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算法的五个特征
(1)有限性:一个算法的步骤是 的,它应在有限步操作之后停止.
(2)确定性:算法中的每一步应该是 的,并且能有效地执行且得到确定的结果,而不是模棱两可的.
(3)逻辑性:算法从初始步骤开始,分为若干个明确的步骤,前一步是后一步的前提,只有完成前一步,才能进行下一步,而且每一步都是正确无误的,从而组成具有很强逻辑性的 .
知识点二 算法的特征
有限
确定
步骤序列
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(4)普遍性:一个确定的算法,应该能够解决一类问题.
(5)不唯一性:求解某一个问题的算法不一定只有唯一的一个,也可以有不同的算法.
特别提醒:判断一个问题是不是算法,关键是明确算法的含义及算法的特征.
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知识点三 算法的设计
思考 自然语言是唯一描述算法的语言吗?
答案 不是.描述算法可以有不同的方式,常用的有自然语言、框图(流程图)、程序设计语言等.
梳理 (1)设计算法的目的
设计算法的目的实际上是寻求一类问题的解决方法,它可以通过计算机来完成.设计算法的关键是把过程分解成若干个明确的步骤,然后用计算机能够接受的“语言”准确地描述出来,从而达到让计算机执行的目的.
(2)设计算法的要求
①写出的算法必须能解决一类问题.
②要使算法尽量简单、步骤尽量少.
③要保证算法步骤有效,且计算机能够执行.
[思考辨析 判断正误]
1.算法是解决一个问题的方法.( )
2.一个算法可以产生不确定的结果.( )
3.算法的步骤必须是明确的、有限的.( )
×
×
√
题型探究
例1 下列关于算法的说法,正确的个数有
①求解某一类问题的算法是唯一的;
②算法必须在有限步操作之后停止;
③算法的每一步操作必须是明确的,不能有歧义或模糊;
④算法执行后一定产生确定的结果.
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 由于算法具有有限性、确定性等特点,因而②③④正确,而解决某类问题的算法不一定唯一,从而①错.
类型一 算法概念的理解
√
答案
解析
反思与感悟 算法实际上是解决问题的一种程序性方法,它通常用来解决某一个或某一类问题,在用算法解决问题时,体现了特殊与一般的数学思想.
跟踪训练1 下列说法中是算法的有___________.(填序号)
①从上海到拉萨旅游,先坐飞机,再坐客车;
②解一元一次不等式的步骤是去分母、去括号、移项、合并同类项,系数化为1;
③求以A(1,1),B(-1,-2)两点为端点的线段AB的中垂线方程,可先求出AB的中点坐标,再求kAB及中垂线的斜率,最后用点斜式方程求得线段AB的中垂线方程;
④求1×2×3×4的值,先计算1×2=2,再计算2×3=6,6×4=24,得最终结果为24;
⑤ >2x+4.
①②③④
答案
解析
解析 ①说明了从上海到拉萨的行程安排;
②给出了解一元一次不等式这类问题的解法;
③给出了求线段的中垂线的方法及步骤;
④给出了求1×2×3×4的值的过程并得出结果.
故①②③④都是算法.
类型二 算法的阅读理解
例2 下面算法要解决的问题是___________________________________
.
第一步,输入三个数,并分别用a,b,c表示.
第二步,比较a与b的大小,如果a<b,则交换a与b的值.
第三步,比较a与c的大小,如果a<c,则交换a与c的值.
第四步,比较b与c的大小,如果b<c,则交换b与c的值.
第五步,输出a,b,c.
答案
解析
输入三个数a,b,c,并按从大到小的
顺序输出
解析 第一步是给a,b,c赋值.
第二步运行后a>b.
第三步运行后a>c.
第四步运行后b>c,所以a>b>c.
第五步运行后,显示a,b,c的值,且从大到小排列.
反思与感悟 一个算法的作用往往并不显而易见,这需要我们结合具体数值去执行一下才知道.
答案
跟