内容正文:
第二章 算法初步
| 数学 | 必修3(BSD)
菜 单
§1 算法的基本思想
第二章 算法初步
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菜 单
神舟十一号飞船是指中国于2016年10月17日7时30分在中国酒泉卫星发射中心发射的神舟载人飞船,目的是为了更好地掌握空间交会对接技术,开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验.神十一问天,举世瞩目.如此庞大的工程也是一步一步由若干子工程来完成的.
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在每一个子工程中都蕴含着丰富的算法思想.那么,什么是算法呢?
思考:________________________________
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可操作
可计算
有限
无限
确定
确定
知识梳理·新知探究
一、算法的含义及特征
1.算法的概念
在解决某些问题时,需要设计出一系列________的或__________的步骤,通过实施这些步骤来解决问题,通常把这些步骤称为解决这些问题的算法.
2.算法的特征
(1)有限性:一个算法的步骤序列是______的,必须在有限的操作之后停止,不能是_______的.
(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______的结果,而不应当模棱两可.
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唯一
不同
(3)顺序性与正确性:算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每一个步骤只能有一个确定的后续步骤,前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步,并且每一步都准确无误,才能完成问题.
(4)不唯一性:求解某一问题的解法不一定是_______的,对于同一个问题可以有_______的算法.
(5)普遍性:很多具体的问题,都可以设计合理的算法去解决,如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决.
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算法
算法
3.算法与计算机
计算机解决任何问题都要依赖于______,只有将解决问题的过程分解为若干个明确的步骤,即_____,并用计算机能够接受的“语言”准确地描述出来,计算机才能够解决问题.
二、算法的设计
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算法,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.
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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.
●思考探究
1.是不是任何一个算法都有明确的结果?
提示 是.因为算法的步骤是明确的和有限的,有时可能需要大量重复的计算,但只要按部就班地去做,总能得到确定的结果.
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2.求解某一类问题的算法一定是唯一的吗?
提示 解决问题的算法一般是不唯一的,因为算法实际上是解决问题的步骤和方法,求解问题的出发点不同,就会得到不同的算法.如求二元一次方程组的解有代入消元法和加减消元法,但不同的算法可能会有“优劣”之分.
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【答案】 C
典例精析·重点突破
类型一 算法的概念
[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
【自主解答】 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.
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[方法探究] 算法实际上是解决问题的一种程序性方法.它通常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.
●变式拓展
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;
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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中点坐标,再求kAB及中垂线的斜率