内容正文:
专题09 算 法
算法是高中数学课程中的新增内容,是中国数学课程内容的一个新特色.“算法”过程是指机械式地按照某种确定的步骤行事,通过一系列小的简单计算操作完成复杂计算的过程.算法的学习内容大致可分为三个步骤:用自然语言描述算法;精确刻画算法(程序框图);计算机实现执行算法(程序语言的描述过程).算法思想贯穿高中数学课程的相关部分.
【知识要点】
1.算法:算法可以理解为由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列,并且这样的步骤或序列能够解决一类问题.现代意义上的“算法”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.
2.程序框图
程序框图:用一些通用的符号构成一张图来表示算法,这种图称为程序框图(程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形).
用框图表示算法步骤的一些常用的图形符号:
程序框
名称
功能
终端框(起止框)
表示一个算法的起始和结束
输入、输出框
表示一个算法输入和输出的信息
处理框(执行框)
赋值、计算
判断框
判断某一条件是否成立,成立时在出口处标明“是”,不成立时标明“否”
↓→
流程线(指向线)
指引流程图的方向
连接点
连接另一页或另一部分的框图
程序框图的三种基本逻辑结构:
顺序结构:描述的是最简单的算法结构,语句与语句之间、框与框之间按从上到下的顺序进行(如图9-1).
图9-1
条件分支结构:依据指定条件选择执行不同指令的控制结构(如图9-2).
图9-2
循环结构:根据指定条件决定是否重复执行一条或多条指令的控制结构(如图9-3).
图9-3
3.几种基本算法语句
任何一个程序设计语言中,都包含五种基本的算法语句,即输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句.
输入语句和输出语句分别用来实现算法的输入信息、输出结果的功能;赋值语句是用来表明赋给某一个变量一个具体的确定值的语句;条件语句是处理条件分支逻辑结构的算法语句;循环语句是用来处理算法中的循环结构的语句.
4.中国古代算法案例:
更相减损之术、辗转相除法:求两个正数的最大公因数的方法.
辗转相除法算法步骤:第一步:用两数中较大数除以较小数,求商和余数.第二步:用除数除以余数.第三步:重复第二步,直到余数为0.第四步,得出两数的最大公约