内容正文:
第2章 算法与问题解决
浙教版(2019版) 信息技术(高中)
必修1 数据与计算
2.1 算法的概念及描述
学习目标
1
2
3
算法的概念
算法的特征
算法的要素
算法的描述
4
1
2
重点难点
重点:算法的描述。
难点:算法的描述。
课堂导入
“算法”指的是解决某个问题的一组步骤。人们在解决问题时都会经历一个“怎么做”的阶段,而思考“怎么做”的过程,就是“算法设计”的过程。
用计算机解决问题时,通常先设计算法,然后将算法用合适的计算机程序设计语言表示,计算机就能按照人们设计的计算机程序进行高速、准确的自动化处理,从而帮助人们解决问题。
2.1.1 算法的概念
图2.1.1 高一新生报到流程
古代的算法主要指的是“算术”,即数值的算术运算。随着科学技术的发展,算法的内涵和外延逐渐发生变化。
古代的算法
广义地讲,算法指的是解决问题或完成任务的一系列步骤。既包括传统意义上计算任务,也可以是生活中各种事物的处理。
广义算法
计算机领域内,算法指的是用计算机解决问题的步骤。是为了解决问题而让计算机执行的有序、无歧义的,有限步骤的集合。
2.1.1 算法的概念
计算机算法
拓展链接
穷举算法也称枚举算法,指的是在求解过程中,先按照一定的顺序一一列所有可能的解,然后用条件判断列举出的可能解是否为正确解。穷举法一般适合解决解集为离散的且范围明确的问题。
“鸡翁一,值钱五;鸡母一,
值钱三;鸡雏三,值钱一;百
钱买鸡百,问翁、母、雏各几
何?”这是我国古代数学家张
丘建在《算经》中提出的经典问题。同时,他还在书中给出了解决该问题的算法“鸡翁每增四,鸡母每减七,鸡雏每益三,即得"。
百钱买百鸡
穷举算法
√ 有穷性
算法必须能在执行有限个步骤之后终止。
√ 确切性
算法中的每一次运算都有明确的定义,具有无二义性,并且可以通过计算得到唯一的结果。
√ 输入项
一个算法有0个或多个输入。所谓0个输入是指本身给出了初始条件。
√ 输出项
算法一定要有输出。任何算法都不能“无功而返”。
√ 可行性
算法中执行的任何运算都可以在有限的时间内完成。
2.1.2 算法的特征
为防止用户账户被盗,在用户登录账户时,有些信息系统会限制用户尝试
输入密码的次数(如图2.1.2),一旦超出限定的次数,系