第二章 算法与问题解决（复习课件）信息技术浙教版2019必修1

第二章 算法与问题解决 第二章 复习课件 浙教版2019必修1 目录 1 单元 学习目标 2 小节知识图谱 3 考点串讲 4 题型剖析 5 针对训练 6 课堂总结 单元学习目标 一 01 能从生活和学习中发现算法，理解算法的内涵和外延。 能根据实际问题进行抽象与建模，并完成算法的设计与描述。 能够根据实际需要设计算法解决问题、选择恰当的控制结构并设计和描述算法，提升利用信息技术学科素养。 02 04 03 初步认识算法的多样性。 单元学习目标 二 三 1.能够根据实际需要设计算法解决问题、选择恰当的控制结构并设计和描述算法，提升利用信息技术学科素养 1.能从生活和学习中发现算法，理解算法的内涵和外延。 2.能根据实际问题进行抽象与建模，并完成算法的设计与描述。 3.初步认识算法的多样性。 单元知识图谱 第一节 考点串讲 （一） 算法 的定义 古代算法概念：古代的算法主要指的是“算术”，即数值的算术运算。 广义算法概念：广义的算法中，需要解决的问题不仅仅指传统意义上的计算任务（算术），也可以是社会生活中各种事务的处理。 计算机算法概念：在计算机科学领域内，“算法”指的是用计算机解决问题的步骤，是为了解决问题而需要让计算机有序执行的、无歧义的、有限步骤的集合。 算法可以帮助算法执行者高效地解决问题。只有掌握了算法的定义，设计出符合算法特征的有效算法，并围绕算法要素加以准确描述，才能运用针对性的算法解决问题。 考点串讲 算法 的要素 （三） 数据 ① 运算 ② ③ 控制转移 算法 的特征 （二） 有穷性 可行性 确定性 0个或多个输入 1个或多个输出 考点串讲 用自然语言描述算法 1 算法的描述 2 用流程图描述算法 3 用伪代码描述算法 （1）条件判断语句 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） （2）循环语句 格式：while 条件 （循环体） 4 用计算机程序设计语言描述算法 考点串讲 图形 名称 功能 开始／结束符 表示算法的开始或结束 输入／输出框 表示算法中数据的输入或输出 处理框 表示算法中数据的运算处理 判断框 表示算法中的条件判断 流程线 表示算法中的流向 连接点 表示算法中的转接 常用的流程图基本图形及其功能 单元知识图谱 第二节 考点串讲 顺序结构 概念 图例 特点 顺序结构指的是算法中各个步骤按照先后顺序依次执行的结构。 顺序结构的算法执行时，必定具有下列特点： ①每个步骤按照算法中出现的顺序依次执行。 ②每个步骤一定会被执行一次，而且只执行一次。 顺序结构算法的一般结构 考点串讲 分支结构 这种先进行条件判断，再根据判断结果分别执行不同处理的控制结构就称为分支结构（也称选择结构）。 从上面的流程图可知，分支结构在执行时具有下列特点： 1 2 在一个分支结构中，必定有一个分支被执行，其他的分支则被忽略。 首先进行条件判断，根据条件满足与否来决定执行哪个分支; 考点串讲 循环结构 组成 循环控制结构通常由以下几个部分组成： 初始化部分：在进入循环之前，通常需要进行一些初始化操作，例如设置循环变量的初始值。循环条件：这是一个布尔表达式，用于判断是否继续执行循环。只要循环条件为真，循环就会继续执行。 循环体：这是在循环中重复执行的代码块。 定义 在条件的控制下，某些操作步骤需要重复执行的控制结构就是循环结构。 考点串讲 N Y 语句块1 语句块2 条件表达式? 1 2 3 重复执行，循环控制结构的主要特点是能够重复执行； 条件控制，循环的执行是由特定的条件控制的。这个条件可以是一个表达式，当条件为真时，循环继续执行；当条件为假时，循环终止； 通过重复执行相同的代码块，循环控制结构可以大大提高算法的执行效率。 循环结构特点 单元知识图谱 第三节 考点串讲 抽象与建模指的是从现实项目的真实情境中提炼出核心的要素并加以确定或假设，最终定义出一个有明确已知条件和求解目标的问题，并用数学符号描述解决该问题的计算模型。对于本问题，可以依次通过一系列步骤逐步分析出计算模型。 2 用数学符号描述解决问题的计算模型 1 提炼核心要素并加以确定或假设 考点串讲 计算模型 设计算法 遵循算法的特征 围绕算法的要素 （2） （1） （3） 对任何数据的处理，总体上都需要经历下列三个步骤： 输入 数据 处理 数据 输出处理结果 考点串讲 常用算法介绍 本例采用模拟策略来设计算法，即根据现实事务的实际流程和要求逐步进行处理，以达到数据处理的目标。计算机科学家根据各种问题的模型特征提出了各种针对性的算法设计策略，如穷举算法、顺序查找算法、对分查找算法、冒泡排序算法、深度优先搜索法以及动态规划等。 考点/题型剖析 1.（2024•浙江）题目：下列关于算法的叙述,正确的是（ ） A.算法必须有数据输入 B.算法只能用流程图描述 C.算法必须有数据输出 D.可以用算法描述“输出所有素数” 答案：C 详解：本题考查算法的特征及其描述。算法能用自然语言、流程图、伪代码描述;一个算法必须有零个或多个数据输入;一个算法必须有一个或多个数据输出;不可以用算法描述“输出所有素数”,因为不满足算法的有穷性。 考点/题型剖析 2.在图中使用的算法基本结构是（     ） A.顺序结构 B.选择结构 C.框架结构 D.循环结构 答案：B 详解：本题主要考查算法基本结构。由图可知，图中使用的算法基本结构是选择结构，故本题选B选项。 考点/题型剖析 3.以下有关选择结构说法正确的是（    ） A.选择结构可以根据不同的条件执行不同的代码块 B.选择结构的条件表达式只能是关系表达式 C.在选择结构中，无论条件是否成立，都会执行其中的一个分支 D.选择结构只能有两个分支 答案：A 详解：本题考查选择结构。A选项正确，在选择结构中，只有当条件成立时，才会执行相应的分支，所以，选择结构可以根据不同的条件执行不同的代码块，这是选择结构的基本功能，B选项错误，选择结构的条件表达式可以是关系表达式、逻辑表达式等，C选项错误，只有当条件成立时，才会执行相应的分支，D选项错误，选择结构可以有多个分支，如多分支选择结构，故本题正确答案为A。 考点/题型剖析 4.做匀加速直线运动的物体的瞬时速度计算公式是v=v+at，其中v是初速度，a是加速度，t是时间。设计的算法步骤有： ①用公式计算瞬时速度v=v+at； ②输入初速度v、加速度a和时间t； ③结束； ④输出结果v。 其正确的顺序是（ ） A.②①④③ B.①②③④ C.④②③① D.①④②③ 答案：A 详解：本题考查算法的描述，先输入数据，再用公式计算（处理数据），输出结果，最后结束。本题答案选A。 考点/题型剖析 5.关于计算机解决问题的过程，以下说法错误的是（  ） A.分析问题需要搞清楚需求情况、已知条件和待解问题 B.设计算法需要给出解决问题的详细方法和步骤 C.编写程序必须使用特定的程序语言 D.调试运行程序是检查程序能否按预期的效果执行 答案：C 详解：本题考查计算机解决问题的过程。编写程序不用必须使用特定的程序语言，可以根据需要使用Python、Java、C等。故选C。 针对训练 1.某智慧停车系统采用“移动互联网+云计算+大数据”模式，具有车位实时数据采集、状态监控、车位查找、停车绑定、在线支付及执法监管等强大功能。该系统包含采集模块、监控模块、管理模块、用户模块等。采集模块获取车位状态和车牌号码等数据后上传到数据库中。管理员通过网页实现对系统进行设置与管理。用户通过APP进行车位预定，根据车牌号进行车位查找和停车费的在线支付等。该智慧停车系统的收费标准：1小时内1.25元/半小时，1小时后2元/半小时，连续24小时30元封顶，不足半小时按半小时计算。下列用算法解决上述问题的说法，错误的是（    ） A．该算法可以用流程图描述 B．解决该问题的算法是唯一的 C．可以通过抽象与建模、设计算法、描述算法三步来解决问题 D．根据不同时长进行不同的处理是通过控制转移来实现的 答案：B 本题考查的算法的描述。解决该问题的算法是不唯一。故本题应选B。 针对训练 2.下面是“输入两个数,将其中值最大的数存入max”的算法: 第1步:输入两个数a、b。 第2步:如果a大于b,则将a的值赋给 max,否则将b的值赋给max。 第3步:输出 max的值。 关于这个算法,下列说法正确的是（ ） A.是用自然语言描述的 B.是用流程图描述的 C.采用的是顺序结构 D.是用伪代码描述的 答案：A 解析：本题考查算法的描述。分析题中算法可知,该算法是用自然语言描述的,采用的是选择结构。 针对训练 3.下题图为求“实数x绝对值”问题的算法流程图，在1处应该填入（   ） A.x=0 B.x=-y C.y=x D.y=0 答案：C 解析：本题主要考查算法流程图。题图为求“实数x绝对值”问题的算法流程图，因此当x>=0时，y=x，反之y=-x，故本题选C选项。 针对训练 4.选择结构的条件判断可以基于（   ） A.数值比较 B.逻辑运算 C.字符串比较 D.以上都是 答案：D 解析：本题考查的是选择结构的条件判断，D选项正确，选择结构的条件判断可以基于数值比较，其中数值比较可以包括大小比较、范围判断、相等性判断。也可以判断逻辑运算结果，包括与（and）、或（or）、非（not）运算，可以基于多个条件的逻辑组合进行判断，布尔变量判断，如果有一个布尔类型的变量，直接根据其值进行判断。此外还可以进行字符串比较，包括相等性判断等。还能进行对象属性判断对于自定义的对象，可以根据其属性值进行判断。因此本题选择D。 针对训练 5.如图所示为某智慧种植园大棚内的湿度自动控制系统鼻法流程图。其湿度自动控制过程为；如果环境湿度低于50RH，则开启加湿设备；如果环境湿度高于90RH，则开启干燥设备。请根据该控制过程完善流程图。 （1） （用表达式表示） （2） （用表达式表示） 答案：（1）t<50；（2）t>90 解析：本题主要考查算法流程图。其湿度自动控制过程为；如果环境湿度低于50RH，则开启加湿设备；如果环境湿度高于90RH，则开启干燥设备。因此①处填t<50，②处填t>90。 针对训练 6.某求解一元二次方程实数根的算法的流程图如图所示， 结合流程图，下面说法不正确的是（   ） A.流程图中没有体现算法的循环控制结构 B.利用流程图描述算法和自然语言描述算法相比更加直观清晰 C.流程图中体现出了算法的顺序控制结构和分支控制结构 D.任何算法都可以直观清晰的用流程图表示 答案：D 详解：本题考查的对算法控制结构和算法描述方法的理解。D选项说法错误，虽然流程图是一种很好的描述算法的方式，但并不是任何算法都能极其直观清晰地用流程图表示出来。有些复杂的算法，用流程图表示可能会导致图形过于复杂、线条繁多，反而使得理解起来更加困难，不如用代码或者其他更详细的方式来描述清晰。ABC选项：根据本题流程图发现本题中不存在循环结构，但存在分支结构，并且本题流程图清晰直观的就可以看出如何计算一元二次方程的根，故本题选择D选项。 针对训练 7.已知三角形的三边长，求计算三角形的面积。解决此问题的算法各个步骤如下所示： ①确定面积的计算公式并用数学符号描述； ②设计算法，并通过编写计算机程序描述实现； ③提炼核心要素并加以假设（假设三角形的三条边长度分别为a、b、c）； 上述步骤的正确顺序是（　　） A.①②③ B.①③② C.③①② D.③②① 答案：C 详解：本题主要考查算法解决问题的步骤。正确的步骤是（首先是设计算法前的准备工作，然后是设计算法、编写程序）：③提炼核心要素并加以假设（假设三角形的三条边长度分别为a、b、c）①确定面积的计算公式并用数学符号描述②设计算法，并通过编写计算机程序描述实现，故本题选C选项。 课堂总结 “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。设计算法并用一定的方式准确地描述算法后，算法执行者（人或者机器）就能按照描述的算法分步处理并最终解决问题。 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。 THANKS 感谢观看 第二章 算法与问题解决 浙教版2019必修1 $