4.1算法及其特征（课件）-高一信息技术同步教材配套教案+课件（教科版2019必修1）

算法及其特征 2019教科版 高中信息技术 学习目标 熟悉将解决问题的方法归结为一系列清晰、准确的步骤的过程。 了解算法的基本要素和重要特征。 运用恰当的方式描述算法。 运用Python 语言实现简单算法，解决问题。 三维目标 知识与技能： 能够合理并综合运用三种类型的流程图 能够将算法、流程图进行互相转换 能够通过流程图解决实际问题 过程与方法 通过讲授时的活动练习和探究任务，提高综合运用算法、流程图实现程序设计的能力。 情感态度价值观 能够从实际生活中、其他学科中感知到算法和流程图的实际价值。 学科核心素养 通过选择排序算法将算法、流程图和程序设计结合起来，奠定高级算法基础和高阶信息素养。 一、旧知复习 【流程图】 一、旧知复习 【流程图】 1.输入变量a、b的值。 2.比较a和b。如果a>b，则a存入以max命名的存储单元中；否则，b存入max。 3.输出结果max。 将右侧的流程图转换为算法 该流程图的目的是什么？比较a与b的大小，并输出最大值。 算法 软件开发社团要招募新成员，报名的同学要经过面试才能加入。第一关面试题是： “一个房间有3盏灯，房间外有3个开关分别控制这3盏灯。在只允许进房间一次的情况下，如何判断哪个开关控制哪盏灯？” 二、知识讲授 二、知识讲授 1、亮与不亮； 2、热与不热； 灯亮推出开关的控制 灯热推出灯曾经亮过。 灯的属性 算法 二、知识讲授 分析步骤： 首先开1号、2号两个开关； 2分钟后关闭1号开关； 进房间，显然亮着的灯由2号开关控制； 接下来摸一下另外两盏不亮的灯，发热的灯肯定由1号开关控制； 最后确定3号开关控制的灯。 根据左侧算法补充完整流程图 算法 二、知识讲授 首先开1号、2号两个开关； 2分钟后关闭1号开关； 进房间，显然亮着的灯由2号开关控制； 接下来摸一下另外两盏不亮的灯，发热的灯肯定由1号开关控制； 最后确定3号开关控制的灯。 根据左侧算法补充完整流程图 算法 二、知识讲授 首先开1号、2号两个开关； 2分钟后关闭1号开关； 进房间，显然亮着的灯由2号开关控制； 接下来摸一下另外两盏不亮的灯，发热的灯肯定由1号开关控制； 最后确定3号开关控制的灯。 根据左侧算法补充完整流程图 算法 二、知识讲授 算法 从某种意义上说，算法也是一种数学模型。一般而言，问题求解的第一步是数学建模。用数学语言描述实际现象，将现实世界的问题抽象成数学模型，就可能发现问题的本质并判定其能否求解，继而找到求解该问题的方法和算法。 二、知识讲授 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，以刻画运算对象的初始情况，所谓0个输入是指算法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 算法中执行的任何计算都可以在有限时间内完成（也称为有效性）。算法中的运算都必须是可以实现的。 二、知识讲授 选择排序算法 观看视频并思考，视频里是如何实现由小到大排序的？ 二、知识讲授 选择排序算法 内涵 选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，所以称为：选择排序。 原理（或算法） 设第一个元素为比较元素，依次和后面的元素比较 比较完所有元素找到最小的元素，将它和第一个元素互换 重复上述操作，我们找出第二小的元素和第二个位置的元素互换 以此类推找出剩余最小元素将它换到前面，即完成排序 二、知识讲授 【9和2交换】 【6和4交换】 ？ ？ ？ 观察左侧交换位置，请你说出各数组的实现过程和原理。 选择排序算法 二、知识讲授 给出数组4、5、6、3、2、1 1、画出每次排序的结果，并说明每次排序的过程。 2、绘制选择排序的流程图。 【练习】 选择排序算法 二、知识讲授 数据类型——数组 数组用于在单个变量中存储多个值 【练习】尝试以下代码 二、知识讲授 数据类型——数组 数组用于在单个变量中存储多个值 语句 阐释 结果 course = ["语文", "数学", "英语"] print(course) 设置数组为course ["语文", "数学", "英语"] 输出数组course print(len(course)) 输出数组course的长度 course[0]=“历史” print(course) 将“语文”改为“历史” 输出数组course for i in course:     print(i) 遍历course数组，并将每个值赋给i，输出i 【练习】尝试以下代码 二、知识讲授 核心结构：循环结构和选择结构 设