2.1 算法的概念及描述 课件-2022-2023学年浙教版（2019）高中信息技术必修1

2.1算法 的概念及描述 1 目录 CONTENTS 1 算法的概念 2 算法的描述 2 新学期开学，为了方便高一新生完成注册、缴费等事宜，学校在校园入口处摆放如左图所示的“高一新生报到流程”示意图。 到所属班级的班主任处签到注册； 领取高一新生校园手册 已缴费 是住校生 到所属教室班级休息 到财务处缴费 凭缴费单到高一公寓领取生活用品，布置床铺 否 否 是 是 高一新生报到流程 你能根据左图，说出报到的具体流程吗？请你说一说 根据图片我们能知道开学的具体的一系列步骤集合，这就是算法！ 请带着以下三个问题，花五分钟时间阅读书上38、39页，五分钟请同学分享答案。 （1）算法的定义是什么？ （2）什么是计算机程序设计？ （3）什么是枚举算法，你能举出例子吗？ 01 PART ONE 算法的概念 5 广义地讲，“算法”指的是解决问题或完成任务的一系列步骤集合。 01 算法的概念 算法的定义 在计算机科学领域，“算法”指的是用计算机解决问题而需要让计算机有序执行、无歧义、有限的步骤集合。 6 为了让计算机理解算法中的步骤，需要用计算机能理解的语言来描述算法，并将其输入到计算机中，这个过程就称为计算机程序设计。 01 算法的概念 计算机程序设计的定义 7 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举所有可能的解，然后用条件判断列举岀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。 01 算法的概念 枚举算法 举例：求1-10之内所有能被3整除的数。 将1、2、3、……9、10这些数依次除以3，当余数为0时，就输出正确的解。 例： 1÷3商为0，余数为1； 2÷3商为0，余数为2； 3÷3商为1，余数为0（输出3）…… 8 01 算法的概念 算法的特征 算法可以处理1*2*3*……*10086，但是不能处理1*2*3*…… 两者有何区别？ 前者的数字个数是有限的，后者是无限的 有穷性 01 算法的概念 算法的特征 ①、有穷性 一个算法的步骤必须是有限的，不能是无限的。 ②、可行性 ③、确定性 ④、0个或多个输入 ⑤、1个或多个输出 一个算法中的每一步操作与要求都应该是算法执行者(人或者机器)可以实施的，同时在现实环境中能做到并且能在有限的时间内完成。 算法中对于每个步骤的执行描述必须是明确的。 算法的核心价值就是解决问题，而解的终极目标就是需要知道结果究竞如何 注意区分 01 算法的概念 算法的三要素 ①、数据 ②、运算 ③、控制转移(选择结构、循环结构) 用算法解决问题时，必须明确参与运算的初始数据、运算时产生的中间数据以及解决问题后的结果数据。 对数据计算和判断 在算法执行过程中，有时需要根据数据或运算结果的特点进行不同的处理， 这就需要用对结果数据判断并进行选择执行或循环执行。 02 PART TWO 算法的描述方式 12 设计出一个解决问题的算法，也需要用能被算法执行者理解的形式加以呈现，才能被算法执行者理解并执行。算法的这种呈现就称为算法的描述。 02 算法的描述方式 算法的描述方式 13 02 算法的描述方式 例如：做一个判断分数的系统，输入的分数>60，则显示“及格”，否则显示“不及格”。 1、自然语言： 人们在日常生活中交流的语言，如：普通话、方言、英语等。 解决本算法的自然语言描述如下： （1）输入分数变量a的值 （2）判断a>60，条件成立则输出“及格”，否则输出“不及格” 14 02 算法的描述方式 2、流程图： 用一些图形符号表示规定的操作，并用带箭头的流程线连接这些图形符号。 开始 输入a的值 a>60? 输出“及格” 输出“不及格” 结束 否 是 开始或结束符 输入或输出框 flag=1? 条件判断框 处理框 连接线 连接点 15 02 算法的描述方式 3、伪代码： 伪代码指的是一种比较接直观简洁、符号接近计算机程序代码的算法描述。根据它很容易转换为相应的计算机语言代码。 格式1：If 条件 then (语句序列1) Else (语句序列2) 格式2：If 条件 then (语句序列1) 条件判断语句 循环语句 格式：while 条件 (循环体，即：一个或语句序列) 16 02 算法的描述方式 3、伪代码： 伪代码指的是一种比较接直观简洁、符号接近计算机程序代码的算法描述。根据它很容易转换为相应的计算机语言代码。 a→获得分数 If a>60 then 输出“及格” Else 输出“不及格” 17 02 算法的描述方式 4、程序设计语言： 计算机能够识别和处理的语言。 python语言 a=input(“输入分数：”) If a>60 : print(“及格”