【課題】算法的表示

1、【課 題】算法的表示【教學(xué)目標(biāo)】 知識(shí)目標(biāo)：了解算法的幾種表示方法；學(xué)會(huì)畫(huà)流程圖及N-S圖中的三種基本結(jié)構(gòu)； 能力目標(biāo)：能讀懂流程圖，初步學(xué)會(huì)算法的自然語(yǔ)言描述轉(zhuǎn)化為流程圖形式和結(jié)構(gòu)化流程圖形式；能將順序、選擇、循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)正確應(yīng)用到計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中。 情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧己闷焚|(zhì)；【教學(xué)重點(diǎn)】算法的常用表示方法，流程圖和結(jié)構(gòu)化流程圖的畫(huà)法?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】流程圖和結(jié)構(gòu)化流程圖的畫(huà)法?！窘虒W(xué)方法】講授法，對(duì)比法，實(shí)踐法 【課程類(lèi)型】授新課教學(xué)反思：教學(xué)過(guò)程一、 回顧與導(dǎo)入算法定義 “為解決一個(gè)問(wèn)題而采取的方法和步驟”算法描述自然語(yǔ)言；流程圖；結(jié)構(gòu)化流程圖；偽代碼。

2、算法特征有窮性，確定性，0個(gè)以上輸入，1個(gè)以上輸出，有效性二、 新授算法的表示方法1.自然語(yǔ)言：前面重點(diǎn)介紹的三個(gè)問(wèn)題的解決方法和步驟，他們都是用自然語(yǔ)言來(lái)表示的。自然語(yǔ)言就是人們?nèi)粘Ｊ褂玫恼Z(yǔ)言，可以是漢語(yǔ)或其他語(yǔ)言。雖然用自然語(yǔ)言描述算法通俗易懂，但是有幾個(gè)缺點(diǎn)： 比較繁瑣冗長(zhǎng)：往往要用一段冗長(zhǎng)的文字才能說(shuō)清楚所要進(jìn)行的操作。例如，“把名字為n的存儲(chǔ)單元的值放大批名為m的存儲(chǔ)單元中”不如寫(xiě)成“n m”簡(jiǎn)潔。 容易出現(xiàn)“歧義性”：自然語(yǔ)言往往要根據(jù)上下文才能正確地判斷出其含義，不太 嚴(yán)格。例如，“張三要李四把他的筆記本拿來(lái)”，究竟指的是誰(shuí)的筆記本，就有歧義性。 雖然自然語(yǔ)言描述順序執(zhí)行的步驟好

3、懂，但是如果算法中包含判斷和轉(zhuǎn)移，用自然語(yǔ)言就不那么直觀清晰了。因此，除了對(duì)那些很簡(jiǎn)單的問(wèn)題之外，一般不用自然語(yǔ)言表示算法。2流程圖；結(jié)構(gòu)化流程圖 流程圖中常用的流程圖符號(hào)有以下幾種： 起止框 處理框 判斷框 輸入輸出框 注釋框 連接點(diǎn) 流程線美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)ANSI(American National Standard Institute)規(guī)定了一些常用的流程圖符號(hào)：起止框判斷框處理框輸入/輸出框 注釋框流向線連接點(diǎn)下面我們來(lái)用流程圖來(lái)表示上節(jié)課中三個(gè)例子的算法。例1 A和B互換 開(kāi)始ACBACB結(jié)束 例2 從十個(gè)數(shù)中選出最大者輸一個(gè)數(shù)給B開(kāi)始輸入一個(gè)數(shù)0NABBAN+1NN9？打印出A的

4、值結(jié)束 例3 求m和n的最大公約數(shù)開(kāi)始輸入m和nm mod n rr=0？nm，rn輸出n結(jié)束根據(jù)算法有窮性的特性可以得知，一個(gè)流程圖至少有開(kāi)始和結(jié)束框。3結(jié)構(gòu)化流程圖N-S圖用以下的基本元素框來(lái)表示三種基本結(jié)構(gòu)：3-1、順序結(jié)構(gòu)：程序執(zhí)行時(shí)根據(jù)程序中語(yǔ)句的書(shū)寫(xiě)順序依次執(zhí)行的命令序列。傳統(tǒng)流程圖表示的順序結(jié)構(gòu)N-S圖表示的順序結(jié)構(gòu)3-2、選擇結(jié)構(gòu)：根據(jù)不同的條件選擇執(zhí)行不同的程序語(yǔ)句，用來(lái)解決有選擇、轉(zhuǎn)移的諸多問(wèn)題傳統(tǒng)流程圖表示的選擇結(jié)構(gòu)N-S圖表示的選擇結(jié)構(gòu) 3-3、循環(huán)結(jié)構(gòu)：能夠使某些語(yǔ)句或程序段執(zhí)行若干次。傳統(tǒng)流程圖表示的循環(huán)結(jié)構(gòu)N-S圖表示的循環(huán)結(jié)構(gòu)當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)：當(dāng)P條件成立時(shí)，反復(fù)執(zhí)

5、行A操作，它是“先判斷，后執(zhí)行”直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)：反復(fù)執(zhí)行A，直到P條件滿足為止，它是“先執(zhí)行，再判斷”三、實(shí)例用以上三種結(jié)構(gòu)就可以組成結(jié)構(gòu)化框圖，反過(guò)來(lái)，一個(gè)結(jié)構(gòu)化框圖都可以分成這三種結(jié)構(gòu)的組合。下面實(shí)例用來(lái)說(shuō)明怎樣用N-S圖表示算法。例1 A 和B 互換A CB AC B例2 從十個(gè)數(shù)中挑選出最大者。n+1èn例3 求m，n的最大公約數(shù)。用當(dāng)型循環(huán) 用直到型循環(huán)思考：前面的直到型循環(huán)為什么輸出m？四、 歸納總結(jié)算法的表示：可以用不同的方法表示算法，常用的有： 自然語(yǔ)言 傳統(tǒng)流程圖 結(jié)構(gòu)化流程圖 偽代碼 PAD圖自然語(yǔ)言；流程圖是用圖形來(lái)表示算法，偽代碼是用一種介于自然語(yǔ)言和計(jì)算機(jī)語(yǔ)

6、言之間的文字和符號(hào)來(lái)描述算法。本節(jié)課重點(diǎn)介紹流程圖和結(jié)構(gòu)化流程圖，把上一節(jié)課所講的三個(gè)用自然語(yǔ)言描述的例子轉(zhuǎn)化為流程圖形式和結(jié)構(gòu)化流程圖形式。流程圖的畫(huà)法；結(jié)構(gòu)化流程圖的三種基本結(jié)構(gòu)。五、 補(bǔ)充PASCAL語(yǔ)言特點(diǎn) Pascal語(yǔ)言是一種高級(jí)語(yǔ)言，是由瑞士科學(xué)家沃思（Niklaus Wirth）教授于1968年設(shè)計(jì)的，為紀(jì)念法國(guó)數(shù)學(xué)家Blaise Pascal，把此高級(jí)語(yǔ)言命名為Pascal語(yǔ)言。Pascal語(yǔ)言有很多種版本，近年Free Pascal成為目前教學(xué)使用最廣的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一。2004年10月始，青少年信息奧林匹克NOI聯(lián)賽指定使用該語(yǔ)言和C+參賽。Pascal語(yǔ)言主要特點(diǎn)：它是結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言；有豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型；程序書(shū)寫(xiě)格式比較自由；（1）它是結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言，提供了直接實(shí)現(xiàn)三種基本結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句經(jīng)及定義“過(guò)程”“函數(shù)”的功能（2）有豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型,具有現(xiàn)代語(yǔ)言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（3）具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句 ，是完全模塊化和結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言。 （4）書(shū)寫(xiě)格式比