初中九年級(jí)信息技術(shù) 活動(dòng)5 編程解決問題

活動(dòng)5編程解決問題目錄CONTENTS123了解算法

描述算法編程實(shí)現(xiàn)算法某些問題，現(xiàn)有的工具軟件無法處理，有時(shí)可以通過編寫程序來解決。程序?qū)嶋H上就是一個(gè)詳細(xì)的指令清單，告訴計(jì)算機(jī)該如何做，按什么步驟做。沒有程序，計(jì)算機(jī)什么也做不了。文字處理軟件、圖像處理軟件甚至Windows操作系統(tǒng)，實(shí)際上都是由一個(gè)個(gè)程序構(gòu)成的。了解算法算法在日常生活中也是普遍存在的，做任何事情實(shí)際上都有事先設(shè)想好的步驟和方法。例如，一個(gè)菜譜就是一個(gè)算法。炒菜前，廚師必須先設(shè)計(jì)好做這道菜的“算法”，炒菜的過程就是實(shí)現(xiàn)這個(gè)“算法”。大觀園案例1大掃除問題：學(xué)校周末要進(jìn)行班級(jí)衛(wèi)生評(píng)比，老師要求放學(xué)后對(duì)教室進(jìn)行大掃除。假定這次大掃除包括準(zhǔn)備工具、擦玻璃、擦桌子、掃地、拖地和處理垃圾等工作環(huán)節(jié)，那么工序該如何安排呢？圖3.5.1大掃除的安排案例2渡河問題：2個(gè)大人和2個(gè)小孩一起渡河，渡口只有一只小船，一次只能渡過1個(gè)大人或2個(gè)小孩，他們4人都會(huì)劃船，但都不會(huì)游泳，他們?cè)撛鯓佣珊樱繄D3.5.2渡河問題案例3交換問題：有3個(gè)你于A，B和C，A，B分別裝有雪碧和純凈水，C是一個(gè)空杯子。如果要將A，B杯子中的液體進(jìn)行互換，可以用什么方法呢？步驟是怎樣的呢？圖3.5.3交換問題知識(shí)庫1.什么是算法算法就是解決問題的方法、步驟及策略，設(shè)計(jì)算法的目的是為了解決問題，算法是程序設(shè)計(jì)的核心，從“大觀園”，的3個(gè)案例可以看出，算法在日常生活中普遍存在，做任何事情都需要事先設(shè)想好步驟和方法。當(dāng)人們?nèi)ネ瓿稍S多簡單的事情時(shí)，似乎不需要任何思考就可以完成，往往感覺不到算法的存在。實(shí)際上，在日常生活中做每一件事情都是有算法的，只是有些事情的算法早已經(jīng)“標(biāo)準(zhǔn)化”了，所以才感覺不到它們的存在。2.算法的特性算法是有一定特性的，不滿足這些特性的算法往往是沒有意義的。有窮性一個(gè)算法必須保證執(zhí)行有限步之后結(jié)束。不能結(jié)束的算法是沒有意義的。確切性算法中的每一步驟都是確定的、可執(zhí)行的。數(shù)據(jù)輸入一個(gè)算法可以有一個(gè)或多個(gè)輸入，也可以沒有輸入。信息輸出一個(gè)算法有一個(gè)或多個(gè)輸出，以反映對(duì)輸入做據(jù)加工后的結(jié)果。沒有輸出的算法是毫無意義的?？尚行运惴ㄔ谠瓌t上能夠精確運(yùn)行，人們只需要做有限次運(yùn)算后即可完成。描述算法計(jì)算機(jī)通過程序解決問題，是需要預(yù)先設(shè)計(jì)算法的。一個(gè)算法由若干步驟構(gòu)成，將這些步驟用文字或圖形表示出來就是描述算法。大觀園案例1自然語言描述法利用人們平時(shí)交流使用的自然語言來描述算法的方法稱為自然語言描述法，這種描述方法易理解，方便交流。用自然語言來描述出租車運(yùn)費(fèi)問題的算法如下：案例2流程圖法流程圖描述算法的專用工具，它是利用帶箭頭的流程線段和圖形，根據(jù)各個(gè)步驟執(zhí)行的先后順序，把它們連接起來所構(gòu)成的圖形。出租車運(yùn)費(fèi)問題算法的流程圖表示如圖3.5.4所示。圖3.5.4出租車運(yùn)費(fèi)問題的流程圖討論會(huì)1.討論、研究案例并學(xué)習(xí)“知識(shí)庫”內(nèi)容，根據(jù)描述方法的特點(diǎn)，填寫對(duì)應(yīng)的描述方法名稱。2.某超市為了促銷，規(guī)定購買100元以上的物品可以享受9.5折優(yōu)惠，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算應(yīng)付款金額的算法，討論如何分別用自然語言和流程圖來表述這個(gè)算法，并記錄在下面。知識(shí)庫1.自然語言描述法的優(yōu)缺點(diǎn)自然語言描述算法的好處是貼近生活，容易理解，但由于自然語言含義的不確切性，容易引起歧義，造成誤解。比如，對(duì)“他的小說看不完”這句話至少有3種不同的解釋：①他創(chuàng)作的說看不完；②他收藏的小說看不完；③他是個(gè)小說迷，想要看的小說看不完，為了更精確地表述，人們常常采用流程圖來描述第法。2.流程圖法的特點(diǎn)與自然語言描述法相比，用流程圖表示的算法邏輯清楚，直觀形象，容易理解，而且更便于用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。表3.5.1列出了流程圖常用的一些基本圖形，其中流程線用來將各個(gè)圖形連接起來，表示算法執(zhí)行的順序。編程實(shí)現(xiàn)算法無論是用自然語言、流程圖，還是其他方法來描述算法，最終目的都是要將算法變成能在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行的程序。研究室請(qǐng)嘗試編寫“萬花筒”程序。程序運(yùn)行后，先出現(xiàn)一個(gè)空白的窗體，單擊“方塊”按鈕，會(huì)出現(xiàn)如圖3.5.5所示的隨機(jī)方塊畫面；單擊“清除”按鈕，就可以清除窗體上的圖案。整個(gè)程序的運(yùn)行效果就好像我們小時(shí)候玩過的萬花筒一樣，而且會(huì)變出更多的花樣。圖3.5.5“萬花筒”程序加工坊設(shè)計(jì)界面程序的界面是使用者操作程序的接口，程序界面的設(shè)計(jì)要根據(jù)程序的功能來設(shè)計(jì)，并且方便使用者操作。1.新建工程2.調(diào)整窗體大小3.制作控制按鈕4.設(shè)置對(duì)象屬性5.調(diào)試保存界面編寫代碼程序的代碼是實(shí)現(xiàn)程序功能的最核心部分，萬花筒程序就是通過給“方塊”和“清除”按鈕編寫代碼，實(shí)現(xiàn)其功能。1.編寫“方塊”按鈕代碼2.編寫“清除”按鈕代碼調(diào)試程序編程的過程不是一蹴而就的，需要反復(fù)運(yùn)行觀察，對(duì)程序的界面和代碼不斷地進(jìn)行調(diào)試。1.調(diào)試程序2.保存程序創(chuàng)新園1.打開，“萬能簡”程序，效果如圖3.5.7所示，查看“波紋”按鈕的代碼，學(xué)習(xí)畫圓語句Cirdle及相關(guān)編程方法，（提示：該程序的核心就是在窗體上繪制隨機(jī)顏色的同心圓，圓心是窗體的中心位置。）圖3.5.7波紋萬花筒2.彩泡萬花筒：利用畫圓語句Cirle，制作圖3.5.8所示的彩泡萬花筒。（提示：一個(gè)彩泡就是3個(gè)小同心圓組成，彩泡的圓心位置時(shí)隨機(jī)的。）圖3.5.8