項目七第二課時設計算法實現用隨機投點法計算課件-高中信息技術滬科版必修1

第二課時設計算法實現用隨機投點法計算項目七

用計算機計算圓周率

——設計簡單數值數據算法隨機投點法課后作業(yè)選擇結構語句條件表達式目錄一、條件表達式1.關系運算符2.邏輯運算符

在選擇結構中需要根據判斷條件是否被滿足來執(zhí)行不同的分支語句，在循環(huán)結構中則需要根據判斷條件是否被滿足來決定是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體語句。程序中表示判斷條件的式子稱為條件表達式，它由關系運算或邏輯運算構成，執(zhí)的結果為布爾值True或False.Python語言中的6種常用的關系運算符Python運算符數學符號名稱示例（dist=0.87）結果<<小于dist<1True<=≤小于等于dist<=1True>>大于dist>1False>=≥大于等于dist>=1False===等于dist==1False!=≠不等于dist!=1True1.關系運算符>>>"Python"=="Python"True>>>"Python">"Python"False>>>"C"<"Python"True

字符和字符串也可以進行比較運算，字符的比較對應字符ASCⅡ碼值的大小；字符串的比較則按照字典順序進行，舉例如下。2.邏輯運算符在實際問題中，對一些復雜的條件，需要用幾個關系達式組合起來表示，這種組合操作就是邏輯運算。常用的邏輯運算符包括與(and)或(or)、非(not)。這三種運算符的運算順序是先not,再and,最后or,但可以使用括號來調整運算的先后順序。非not與and或or例如，判斷一個學生是否為體重(weight)大于50千克或者身高(height)小于155厘米的女生(gender:Female)，條件表達式可寫為:(gender=="Female")and(weight>50orheight<155)表達式中的括號可以用于定義運算的優(yōu)先級，這與數中括號的作用相同。上式中先執(zhí)行括號里的or運算，再執(zhí)行and運算。如果不用括號，使用了如下的條件表達式:gender=="Female"andweight>50orheight<155二、選擇結構的語句三種基本形式If條件表達式：語句塊1單分支語句If條件表達式：語句塊1Else:語句塊2雙分支語句if條件表達式：語句塊1Elif條件表達式2：語句塊2……Else:語句塊n多分支語句1.單分支語句if語句首先運算條件表達式，如果結果為True,則執(zhí)行語句塊里的語句序列；如果結果為False,則語句塊里的語句會被跳過。單分支結構流程圖如右圖所示。1.單分支語句1.單分支語句例如，求x的絕對值的語句如下。Ifx<0:X=-X2.雙分支語句Python語言用if-else語句來實現雙分支結構，語句塊1是if語句的條件被滿足時執(zhí)行的一個或多個語句序列，語句塊2是if語句的條件不被滿足時執(zhí)行的一個或多個語句序列。雙分支語句針對條件的兩種可能結果True或者False,分別形成兩條執(zhí)行路徑。雙分支結構流程圖如右圖所示。2.雙分支語句2.雙分支語句2.雙分支語句importrandomx,y=random.randint(1,100),random.randint(1,100)if(x>=y):

print(“%d-%d=”%(x,y)) answer=x-yelse: print(“%d-%d=”%(y,x)) answer=y-xyouranswer=int(input())ifyouranswer==answer:print(“正確”)else:print(“錯誤”)3.多分支語句

Python語言用if-elif-else語句來實現多分支結構，多分支結構是雙分支結的擴展。程序運行時依次判斷if語句和elif語句的條件是否被滿足，如果結果為True,則執(zhí)行該條件下的語句塊，語句塊執(zhí)行結束后跳出整個if-elif-else結構,執(zhí)行后面的語句；如果結果為False,則轉向下一個條件進行判斷。如果沒有任何條件被滿足，則執(zhí)行else下面的語句塊。else子句是可選的。3.多分支語句3.多分支語句

例如：

編寫程序，輸入身高和體重，計算身體的質量指數BMI值，并給出健康信息。這個問題可以用兩種分支結構來實現，語句分別如下。3.多分支語句height=eval(input(“請輸入身高（米）：”））weight=eval(input(“請輸入體重（千克）：”））

bmi=weight/pow(height,2)print(“BMI數值為：%.2f”%bmi)

Ifbmi<18.5:#<18.5print(“BMI指標為：偏瘦”）elifbmi<25：#18.5<=bmi<25print(“BMI指標為：正?！保〆lifbmi<30：#25<=bmi<30print(“BMI指標為：偏胖”）else:print(“BMI指標為：肥胖”）3.多分支語句height=eval(input(“請輸入身高（米）：”））weight=eval(input(“請輸入體重（千克）：”））

bmi=weight/pow(height,2)print(“BMI數值為：%.2f”%bmi)

ifbmi<18.5:print(“BMI指標為：偏瘦”）if18.5<=bmi<25:print(“BMI指標為：正?！保﹊f25<=bmi<30:print(“BMI指標為：偏胖”）ifbmi>=30:print(“BMI指標為：肥胖”）三、隨機投點法隨機投點法是通過在正方形內隨機投點，用隨機模擬的方法來估算圓周率。隨機在正方形里撒一把豆子，每一顆豆子落在正方形內任何一點的可能性都是相等的，落在每個區(qū)域中的豆子數與這個區(qū)域的面積近似成正比。落在每個區(qū)域中的豆子數是可以數出來的，設落在扇形內的豆子數為hits，總豆子數為darts，則：

觀察圖可知，單位圓的面積等于第一象限中扇形面積的4倍，單位圓半徑的平方正好是圖中單位正方形的面積。因此，

分析問題

使用計算機模擬隨機投豆(也就是投點)的整個過程如下。首先，確定總的投點數darts。然后，在邊長為1的正方形中投點，并判斷這個點是否在扇形區(qū)域內，如果是，則扇形區(qū)域的投點數hits增加1。(每個投點的x坐標和y坐標都是[0,1)中的隨機數；若x2+y2<1,則判斷該點投在扇形區(qū)域內。)最后，在所有點投完后，計算圓周率的近似值pi。分析問題

這里涉及的數據變量有：總的投點數darts，每個點的坐標值x、y，扇形區(qū)域的投點數hits，圓周率的近似值pi。設計算法1.輸入總的投點數darts 2.令hits=0;3.循環(huán)i從0到dars-1,step1; 輸出圓周率的近似值3.1獲取x,y的隨機值3.2如果x2+y2<1,則hits增加1;4.計算圓周率的近似值;5.輸出圓周率的近似值;

算法中哪幾步在重復執(zhí)行？設計算法fromrandomimportrandomdarts=int(input(“請輸入總的投點數：”））hits=0foriinrange(darts): x,y=random(),random() if________________________ _________________________ pi=4*(hits/darts)print(“pi的值是”，pi)設計算法運行、調試程序在Python中創(chuàng)建并運行程序