内容正文:
中物理
第3章 算法基础
粤教版(2019) 信息技术(高中)
第2课时 体验计算机解决问题的过程
(必修一)
1
课堂导入
在现实生活中,我们经常需要对数据进行统计、分析。当数据量不多时,我们可以采用人工方法来处理;然后,当数据量变多时,我们应该怎么办呢?
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课堂导入
当数据量比较少时,我们可以采用计算器。
当数据量比较多时,我们可以采用计算机。
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课堂导入
那么,采用人工解决问题和计算机解决问题有什么不同呢?又有哪些地方相同呢?
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学习目标
1、通过思考与分析,体验人工解决问题的过程。
2、体验编写计算机程序来解决项目范例活动中的问题的过程。
3、感受计算机解决问题的优势。
4、总结出利用计算机解决问题的方法和步骤。
2
目录
一、人工解决问题的过程
二、计算机解决问题的过程
一、人工解决问题的过程
一
人工解决问题的过程
如何设计从A市到B市耗时最少的旅行方案?
一
人工解决问题的过程
探究活动
A市到B市的中转城市只有B1,B2两个市。
从A市经B1到B市的交通情况如右表:
一
人工解决问题的过程
从A市到B1市的交通工具 发车时间 行驶时间/时 从B1市到B市的交通工具 发车时间 行驶时间/时
飞机 9:00 3 飞机 无 无
12:00 2.5
16:00 2
火车 8:00 12 火车 9:00 1.5
10:00 11 11:00 1.33
12:00 9.6 15:00 1
13:00 9.5 18:00 2
汽车 无 无 汽车 8:00 1.8
9:00 2
13:00 2.2
15:00 2.66
18:00 1.66
从A市经B2到B市的交通情况如右表:
一
人工解决问题的过程
从A市到B2市的交通工具 发车时间 行驶时间/时 从B2市到B市的交通工具 发车时间 行驶时间/时
飞机 9:00 3 飞机 无 无
11:00 2.5
15:00 2.5
火车 8:30 12.6 火车 8:00 1.5
11:20 11 10:00 1.3
14:00 10.6 14:00 1
16:00 11.6 19:00 2
汽车 8:30 22.6 汽车 8:00 1.8
11:20 21 9:00 2.1
14:00 19.6 13:00 2.5
16:00 19.6 16:00 2.2
18:00 20 19:00 1.7
根据已知的条件,可以采用以下思路求解耗时最少的联运班次问题:
1、找到从A市经过B1市到B市的联运班次,并计算所用的时间。
2、找到从A市经过B1市到B市的联运班次中耗时最少的联运班次。
3、找到从A市经过B2市到B市的联运班次,并计算所用的时间。
4、找到从A市经过B2市到B市的联运班次中耗时最少的联运班次。
最后,取两条线路中耗时最少的联运班次为最佳旅行线路。
一
人工解决问题的过程
从前面两张表可以得出:
1、从A市经过B1市到B市的联运班次有:7*9=63(班)。
2、从A市经过B2市到B市的联运班次有:12*9=108(班)。
3、所以一共有:63+108=171(班)。
最后,在这171班中找到能够中转且等待时间加上行驶时间最少的联运班次。
一
人工解决问题的过程
A市和B市的中转城市只有2个的时候,我们的计算量已经特别大了,假如中转城市很多,交通班次也很多,我们需要找到耗时最少的路线,那工作量还会呈指数级别的增长,这个时候如果还继续用人工来穷举便利,效率就会特别特别低了。
这个时候我们就需要使用计算机来帮助我们计算。
一
人工解决问题的过程
二、计算机解决问题的过程
二
计算机解决问题的过程
编写计算机程序解决问题的步骤如下:
二
计算机解决问题的过程
分析问题
设计算法
编写程序
调试运行程序
二
计算机解决问题的过程
分析问题
我们首先需要分析问题的需求情况、已知条件和需要解决的问题。
二
计算机解决问题的过程
分析问题
我们将任务中给我们提供的交通情况,经过数据处理后,形成结构化的数据存储为excel文件。
二
计算机解决问题的过程
问题分析清楚后,需要给出解决问题的详细方法和步骤,这个过程就叫做设计算法。
设计算法
根据已知的条件,可以采用以下思路求解耗时最少的联运班次问题:
1、分别找到能够中转且中转等待时间不小于1小时的从A市经过B1,B2...,Bk市到达B市的联运班次,并计算所用的时间。
2、分别找到能够中转的从A市经过B1,B2...,Bk市到B市的联运班次中耗时最少的联运班次,共k条线路。
3、最后,取k条线路中耗时最少的联运班次为最佳旅行线路。
二
计算机解决问题的过程
有了清晰可操作的算法描述,选择一种