算法和算法的描述課件

1、信息技術(shù)（選修1）算法與程序設(shè)計(jì)第一章第二節(jié)算法和算法的描述計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程分析問(wèn)題設(shè)計(jì)算法編寫(xiě)程序調(diào)試程序?qū)W習(xí)、生活中的算法猜數(shù)字游戲規(guī)則如下：電腦隨機(jī)生成一個(gè)11000之間的一個(gè)數(shù)字，游戲者猜一個(gè)11000之間的一個(gè)數(shù)字，如果猜中了，顯示“猜中了，您用了X次才猜出來(lái)”，如果沒(méi)猜中，計(jì)算機(jī)告訴您是大了還是小了，并且繼續(xù)猜。結(jié)合猜數(shù)字游戲，思考并回答如下問(wèn)題：1、計(jì)算機(jī)扮演了什么角色？3、游戲者猜數(shù)字的次數(shù)是否固定？次數(shù)是否有限？4、計(jì)算機(jī)能否給出“大了或小了”的提示？2、游戲者輸入數(shù)據(jù)后，計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)大小判斷后給出哪些提示？理解算法算法的概念通俗地說(shuō)：算法就是用計(jì)算機(jī)解決某一問(wèn)題的步驟

2、和方法，是能被機(jī)械地執(zhí)行的動(dòng)作或指令的有窮集合?，F(xiàn)實(shí)生活中的算法用銀行自動(dòng)取款機(jī)取款算法1插入銀行卡2輸入密碼后按確定3若密碼不正確，返回23選擇取款項(xiàng)4輸入金額后按確定5將錢(qián)取出6取回銀行卡超市，收銀員操作的算法1拿起顧客的挑選食品2用掃描器把條形碼掃描進(jìn)計(jì)算機(jī)3若一個(gè)顧客的商品位掃描完繼續(xù)第2步4計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)：?jiǎn)蝺r(jià)、數(shù)量、總價(jià)5計(jì)算機(jī)打印給顧客總花費(fèi)6顧客付錢(qián)營(yíng)業(yè)員收錢(qián)找錢(qián)算法的特征輸入有窮性確定性能行性輸出我們已經(jīng)了解了算法的概念，接下來(lái)我們一起研究一下算法具備什么樣的特征，以猜數(shù)字游戲?yàn)槔?，我們思考并歸納出算法特征：游戲者輸入數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)給出相關(guān)提示有限個(gè)步驟之后完成猜數(shù)字游戲確定地給

3、出“大了”或者“小了”或者“猜對(duì)了”的信息，不會(huì)出現(xiàn)“大了或小了”的提示計(jì)算機(jī)作裁判，讓每個(gè)步驟都能完成算法的描述：請(qǐng)用自然語(yǔ)言描述猜數(shù)字游戲的算法2、計(jì)算機(jī)隨機(jī)生成一個(gè)11000以內(nèi)的整數(shù)3、用戶猜數(shù)字：輸入一個(gè)數(shù)字1、單擊開(kāi)始4、如果輸入的數(shù)字比隨機(jī)數(shù)字小，則顯示“小了，再來(lái)一次”； 同時(shí)，統(tǒng)計(jì)你猜數(shù)字的次數(shù)并顯示“這是您第*次猜了” ，單擊“重填”，返回第3步5、如果輸入的數(shù)字比隨機(jī)數(shù)字大，則顯示“大了，再來(lái)一次”； 同時(shí) 統(tǒng)計(jì)你猜數(shù)字的次數(shù)并顯示“這是您第*次猜了” ， 單擊“重填”，返回第3步6、如果輸入的數(shù)字等于隨機(jī)數(shù)字，則顯示“對(duì)了，您真行”； 同時(shí) 統(tǒng)計(jì)你猜數(shù)字的次數(shù)并顯示“您

4、共猜了*次”，結(jié)束；出現(xiàn)“再玩一次”按鈕，若單擊此按鈕可返回第1步這種描述方法通俗易懂，但有其局限性：語(yǔ)句一般很長(zhǎng)、容易造成歧義、復(fù)雜算法比較難清晰表示出來(lái)，也不方便翻譯成計(jì)算機(jī)可以直接執(zhí)行的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。請(qǐng)問(wèn)還有其他描述算法的方法嗎？有沒(méi)有更加清晰簡(jiǎn)潔的描述方式嗎？自然語(yǔ)言描述算法的優(yōu)缺點(diǎn)開(kāi)始X 5稱蘋(píng)果重量x價(jià)錢(qián)y=x*10*0.8yesno打印總價(jià)等信息價(jià)錢(qián)y=x*10結(jié)束用流程圖描述超市稱重打單系統(tǒng)用流程圖描述的算法清晰簡(jiǎn)潔，容易表達(dá)復(fù)雜的算法，有利于轉(zhuǎn)化成不同的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言用流程圖描述算法的優(yōu)點(diǎn)流程圖基本圖形及其功能例題例題：某商場(chǎng)為了對(duì)蘋(píng)果進(jìn)行促銷(xiāo)，規(guī)定購(gòu)買(mǎi)達(dá)到或者超過(guò)5千克可以在

5、原價(jià)每千克10元的基礎(chǔ)上打8折。請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)算法，由計(jì)算機(jī)完成：輸入所買(mǎi)蘋(píng)果的千克數(shù)，輸出應(yīng)付款。分別用自然語(yǔ)言和流程圖描述算法1、輸入斤數(shù)x2、如果x5，則y=x*10*0.8 否則y=x*103、輸出y分析：用x代表購(gòu)買(mǎi)蘋(píng)果的千克數(shù)，y代表應(yīng)付款，如果x5，則y=x*10*0.8 否則y=x*10用流程圖描述這個(gè)算法兩個(gè)同學(xué)一組，討論合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)單用偽代碼描述算法用自然語(yǔ)言描述算法，通俗易懂，但有其局限性：容易造成歧義、語(yǔ)句一般很長(zhǎng)、復(fù)雜算法比較難清晰表示出來(lái)，也不方便翻譯成程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言用流程圖描述的算法清晰簡(jiǎn)潔，容易表達(dá)復(fù)雜的算法，有利于轉(zhuǎn)化成不同的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言我們?cè)O(shè)計(jì)算法，目的是讓

6、計(jì)算機(jī)去處理數(shù)據(jù)，最終將計(jì)算的結(jié)果呈現(xiàn)給我們，為了更為方便地向程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言過(guò)渡，人們也經(jīng)常用偽代碼描述算法：自然語(yǔ)言描述的算法偽代碼描述的算法1、輸入斤數(shù)xInput x2、如果x5，則y=x*10*0.8 否則y=x*10If x=5 then y= x*10*0.8 else y=x*103、輸出yPrint y描述算法的一些方法自然語(yǔ)言流程圖偽代碼NS框圖PAD圖以上形式描述的算法，都不能直接被計(jì)算機(jī)執(zhí)行，最終都要轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)程序讓計(jì)算機(jī)去執(zhí)行。 由猜數(shù)字游戲、過(guò)河問(wèn)題我們可以得知，一個(gè)問(wèn)題，可能有多種算法 ，應(yīng)該通過(guò)分析、比較、挑選一種最優(yōu)的算法。一個(gè)好算法必須用到科學(xué)的方法 ，應(yīng)該好好學(xué)習(xí)各學(xué)科處理問(wèn)題的科學(xué)方法。小結(jié)算法的概念算法的特征算法的描述算法就是解決某一問(wèn)題的步驟和方法輸入、輸出、確定性、有窮性、可行性自然語(yǔ)言、流程圖、偽代碼等下節(jié)