蘇教版高中數(shù)學(xué)必修3-1.2《順序結(jié)構(gòu)》參考課件2

1、1.2.1 1.2.1 順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu) 狹義而言狹義而言, ,算法是專指用計(jì)算機(jī)解決某一問題的方法和算法是專指用計(jì)算機(jī)解決某一問題的方法和步驟步驟. .著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家D.E.KnuthD.E.Knuth在其在其計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)技巧技巧一書中為算法所下的定義是：一書中為算法所下的定義是：“一個(gè)算法一個(gè)算法, ,就是一個(gè)就是一個(gè)有窮規(guī)則的集合有窮規(guī)則的集合, ,其中之規(guī)則規(guī)定了一個(gè)解決某一特定類型其中之規(guī)則規(guī)定了一個(gè)解決某一特定類型問題的運(yùn)算系列問題的運(yùn)算系列”. . 1.1.算法的含義算法的含義復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧 廣義而言廣義而言, ,算法就是解決某個(gè)問題或處理某件

2、事的方法算法就是解決某個(gè)問題或處理某件事的方法和步驟和步驟. . 練習(xí)練習(xí) 任意給定一個(gè)正實(shí)數(shù)任意給定一個(gè)正實(shí)數(shù)a a，試設(shè)計(jì)一個(gè)算法求以，試設(shè)計(jì)一個(gè)算法求以a a為直徑的圓的面積。為直徑的圓的面積。第一步：輸入第一步：輸入a a的值的值. .第二步：第二步：_._.第三步：第三步：_._.第四步：輸出圓的面積的值第四步：輸出圓的面積的值. .解解 用自然語言描述算法的優(yōu)點(diǎn)是通俗易懂用自然語言描述算法的優(yōu)點(diǎn)是通俗易懂, ,當(dāng)當(dāng)算法中的操作步驟都是順序執(zhí)行時(shí)比較容易理解算法中的操作步驟都是順序執(zhí)行時(shí)比較容易理解. .缺點(diǎn)是如果算法中包含判斷和轉(zhuǎn)向缺點(diǎn)是如果算法中包含判斷和轉(zhuǎn)向, ,并且操作步并且

3、操作步驟較多時(shí)驟較多時(shí), ,就不那么直觀清晰了就不那么直觀清晰了. .新課引入新課引入 算法可以用自然語言來描述算法可以用自然語言來描述, ,但為了使算法的程但為了使算法的程序或步驟表達(dá)得更為直觀序或步驟表達(dá)得更為直觀, ,我們更經(jīng)常地用圖形方式我們更經(jīng)常地用圖形方式來表達(dá)它來表達(dá)它. . 例如例如“任意給定一個(gè)大于任意給定一個(gè)大于1 1的整數(shù)的整數(shù)n n, ,試設(shè)計(jì)一個(gè)試設(shè)計(jì)一個(gè)程序或步驟對程序或步驟對n n是否為質(zhì)數(shù)做出判定是否為質(zhì)數(shù)做出判定”的算法可以用的算法可以用以下形式來表達(dá)以下形式來表達(dá). . 任意給定一個(gè)大于任意給定一個(gè)大于1 1的整數(shù)的整數(shù)n n，試設(shè)計(jì)一個(gè)程序，試設(shè)計(jì)一個(gè)程序

4、或步驟對或步驟對n n是否為質(zhì)數(shù)作出判斷。是否為質(zhì)數(shù)作出判斷。第一步：第一步：給定大于給定大于2 2的整數(shù)的整數(shù)n n解：解：第二步第二步: :2i 令第三步第三步: :nir用 除以 ，得到余數(shù)第四步第四步: :第五步第五步: :0rnii判斷是否成立，若是，則 不是質(zhì)數(shù)，結(jié)束算法；否則將的值增加1，仍用 表示i 判斷 （n-1）是否成立，若是，則n是質(zhì)數(shù)，結(jié)束算法否則，返回第三步開始開始輸入輸入ni=2i=i+1in或或r=0?n不是質(zhì)數(shù)不是質(zhì)數(shù)結(jié)束結(jié)束r=0?1否否是是求求n除以除以i的余數(shù)的余數(shù)r1n是質(zhì)數(shù)是質(zhì)數(shù)是是否否 程序框圖又稱流程圖程序框圖又稱流程圖, ,是一種用規(guī)定的圖形、是

5、一種用規(guī)定的圖形、指向線及文字說明來準(zhǔn)確、直觀地表示算法的圖形指向線及文字說明來準(zhǔn)確、直觀地表示算法的圖形. .講授新課講授新課1.1.程序框圖的概念程序框圖的概念2.2.常見的程序框圖常見的程序框圖(ANSI,(ANSI,美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會) )圖形符號圖形符號名稱名稱功能功能流程線流程線連接循環(huán)框連接循環(huán)框連結(jié)點(diǎn)連結(jié)點(diǎn)連接循環(huán)框圖的兩部分連接循環(huán)框圖的兩部分一、一、程序框圖程序框圖圖形符號圖形符號名稱名稱功能功能終端框終端框( (起止框起止框) )輸入、輸入、輸出框輸出框處理框處理框( (執(zhí)行框執(zhí)行框) )判斷框判斷框表示一個(gè)算法的表示一個(gè)算法的起始和結(jié)束起始和結(jié)束表示一

6、個(gè)算法輸表示一個(gè)算法輸入和輸出的信息入和輸出的信息賦值、計(jì)算賦值、計(jì)算判斷某一條件是否成立判斷某一條件是否成立, ,成 立 時(shí) 在 出 口 處 標(biāo) 明成 立 時(shí) 在 出 口 處 標(biāo) 明“是是”或或“Y”,Y”,不成立不成立時(shí)標(biāo)明時(shí)標(biāo)明“否否”或或“N”.N”.(1)(1)起止框起止框: :框內(nèi)填寫開始、結(jié)束框內(nèi)填寫開始、結(jié)束, ,任何程序框圖中，任何程序框圖中，起止框是必不可少的；起止框是必不可少的；(2)(2)輸入、輸出框輸入、輸出框: :框內(nèi)填寫輸入、輸出的字母、框內(nèi)填寫輸入、輸出的字母、符號等符號等; ;(3)(3)處理框處理框( (執(zhí)行框執(zhí)行框):):算法中需要的算式、算法中需要的算式

7、、 公式、公式、對變量進(jìn)行賦值等要用執(zhí)行框表示對變量進(jìn)行賦值等要用執(zhí)行框表示. .(4)(4)判斷框判斷框: :當(dāng)算法要求在不同的情況下執(zhí)行不同當(dāng)算法要求在不同的情況下執(zhí)行不同的運(yùn)算時(shí)，需要判斷框的運(yùn)算時(shí)，需要判斷框. .框內(nèi)填寫判斷條件框內(nèi)填寫判斷條件. .3.3.四種基本框圖的及其功能用法四種基本框圖的及其功能用法: : 為了使大家彼此之間能夠讀懂各自畫出的框圖為了使大家彼此之間能夠讀懂各自畫出的框圖, ,必須遵守一些共同的規(guī)則必須遵守一些共同的規(guī)則, ,下面對一些常用的規(guī)則下面對一些常用的規(guī)則作一簡單的介紹作一簡單的介紹. .(1)(1)使用標(biāo)準(zhǔn)的框圖符號使用標(biāo)準(zhǔn)的框圖符號. .(2)(

8、2)框圖一般按從上到下、從左到右的方向畫框圖一般按從上到下、從左到右的方向畫. .(3)(3)除判斷框外，大多數(shù)程序框圖符號只有一個(gè)進(jìn)入除判斷框外，大多數(shù)程序框圖符號只有一個(gè)進(jìn)入點(diǎn)和一個(gè)退出點(diǎn)，判斷框是具有超過一個(gè)退出點(diǎn)的點(diǎn)和一個(gè)退出點(diǎn)，判斷框是具有超過一個(gè)退出點(diǎn)的唯一符號唯一符號. .(4)(4)一類判斷框是一類判斷框是“是是”與與“否否”兩分支的判斷兩分支的判斷, ,而而且有且僅有兩個(gè)結(jié)果且有且僅有兩個(gè)結(jié)果; ;另一類是多分支判斷另一類是多分支判斷, ,有幾種有幾種不同的結(jié)果不同的結(jié)果. .4.畫流程圖的規(guī)則畫流程圖的規(guī)則(5)(5)在圖形符號內(nèi)描述的語言要非常簡練清楚在圖形符號內(nèi)描述的語

9、言要非常簡練清楚. .(7)(7)一個(gè)程序框圖包括以下幾部分一個(gè)程序框圖包括以下幾部分: :表示相應(yīng)操作的表示相應(yīng)操作的程序框程序框; ;帶箭頭的流程線帶箭頭的流程線; ;程序框外必要的文字說程序框外必要的文字說明明(6)(6)起始框只允許一條流出線起始框只允許一條流出線, ,終止框只允許一條流終止框只允許一條流入線入線, ,輸入框、輸出框、處理框只有一條流入線和輸入框、輸出框、處理框只有一條流入線和一條流出線一條流出線, ,判斷框有一條流入線和兩條流出線判斷框有一條流入線和兩條流出線, ,但但任何時(shí)候只有一條流出線起作用任何時(shí)候只有一條流出線起作用. .開始開始輸入輸入ni=2i=i+1in

10、或或r=0?n不是質(zhì)數(shù)不是質(zhì)數(shù)結(jié)束結(jié)束r=0?1否否是是求求n除以除以i的余數(shù)的余數(shù)r1n是質(zhì)數(shù)是質(zhì)數(shù)是是否否i=i+1in或或r=0?否否是是求求n除以除以i的余數(shù)的余數(shù)r輸入輸入ni=2n不是質(zhì)數(shù)不是質(zhì)數(shù)r=0?n是質(zhì)數(shù)是質(zhì)數(shù)是是否否 盡管不同的算法千差萬別盡管不同的算法千差萬別, ,但它們都是由三種基但它們都是由三種基本的邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本的邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)成的, ,這三種邏輯結(jié)構(gòu)就是順序結(jié)構(gòu)、這三種邏輯結(jié)構(gòu)就是順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu). .下面分別介紹這三種結(jié)構(gòu)下面分別介紹這三種結(jié)構(gòu) 從上面的程序框圖中從上面的程序框圖中,不難看出以下三種不同的邏不難看出以下三種不同的邏輯

11、結(jié)構(gòu)輯結(jié)構(gòu).二、二、順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)及框圖表示及框圖表示1.順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu):按照步驟依次執(zhí)行的一個(gè)算法按照步驟依次執(zhí)行的一個(gè)算法,稱為具稱為具有有“順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)”的算法的算法,或者稱為算法的順序結(jié)構(gòu)或者稱為算法的順序結(jié)構(gòu).語句語句A語句語句B2.順序結(jié)構(gòu)的流程圖順序結(jié)構(gòu)的流程圖 順序結(jié)構(gòu)是最簡單的算法順序結(jié)構(gòu)是最簡單的算法結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), ,語句與語句之間語句與語句之間, ,框與框框與框之間是按從上到下的順序進(jìn)行之間是按從上到下的順序進(jìn)行的的. .它是由若干個(gè)處理步驟組它是由若干個(gè)處理步驟組成的成的, ,這這是任何一個(gè)算法都離是任何一個(gè)算法都離不開的基本結(jié)構(gòu)不開的基本結(jié)構(gòu). .3.畫順序結(jié)構(gòu)程

12、序框圖時(shí)注意畫順序結(jié)構(gòu)程序框圖時(shí)注意事項(xiàng)事項(xiàng)左圖中左圖中, ,語句和語句是依次執(zhí)行的語句和語句是依次執(zhí)行的, ,只有在執(zhí)行完語句指定的操作后只有在執(zhí)行完語句指定的操作后, ,才能接著執(zhí)行語句所指定的操作才能接著執(zhí)行語句所指定的操作(1)在程序框圖中在程序框圖中,開始框和結(jié)束框不可少；開始框和結(jié)束框不可少；(2)在算法過程中，第一步輸入語句是必不可少的在算法過程中，第一步輸入語句是必不可少的;(3)順序結(jié)構(gòu)在程序框圖中的體現(xiàn)就是用流程線將程順序結(jié)構(gòu)在程序框圖中的體現(xiàn)就是用流程線將程序框自上而下地連接起來序框自上而下地連接起來,按順序執(zhí)行算法步驟按順序執(zhí)行算法步驟 【例例1 1】已知一個(gè)三角形的三

13、邊邊長分別為已知一個(gè)三角形的三邊邊長分別為2,3,4,2,3,4,利用海倫利用海倫秦九韶公式設(shè)計(jì)一個(gè)算法秦九韶公式設(shè)計(jì)一個(gè)算法, ,求出求出它的面積它的面積, ,畫出算法的程序框圖畫出算法的程序框圖. .開始開始輸出輸出S結(jié)束結(jié)束()()()Sp p a p b p c 開始開始框框處理處理框框輸出輸出框框結(jié)束結(jié)束框框輸入輸入框框2/ )(cbap輸入輸入a,b,c【1】求兩個(gè)實(shí)數(shù)求兩個(gè)實(shí)數(shù) a,b 的算術(shù)平均值的算術(shù)平均值 aver. S1: 輸入兩個(gè)實(shí)數(shù)輸入兩個(gè)實(shí)數(shù) a,b ；S2：計(jì)算：計(jì)算 c=a+b；S3: 計(jì)算計(jì)算 aver=c/2；S4: 輸出輸出 aver.輸出輸出aver開始

14、開始輸入輸入 bacaver =c/2結(jié)結(jié) 束束解：用數(shù)學(xué)語言解：用數(shù)學(xué)語言【2 2】“雞兔同籠雞兔同籠”是我國隋朝時(shí)期的數(shù)學(xué)著作是我國隋朝時(shí)期的數(shù)學(xué)著作孫孫子算經(jīng)子算經(jīng)中的一個(gè)有趣而具有深遠(yuǎn)影響的題目中的一個(gè)有趣而具有深遠(yuǎn)影響的題目: :“今今有雉兔同籠有雉兔同籠, ,上有三十五頭上有三十五頭, ,下有九十四足下有九十四足, ,問雉兔各問雉兔各幾何幾何. .” 請你設(shè)計(jì)一個(gè)這類問題的通用算法請你設(shè)計(jì)一個(gè)這類問題的通用算法. .并畫出并畫出算法的程序框圖算法的程序框圖. .設(shè)有設(shè)有X 只雞只雞,Y 只兔只兔.則則解解: 雞兔同籠雞兔同籠,設(shè)雞兔總頭數(shù)為設(shè)雞兔總頭數(shù)為H ,總腳數(shù)為總腳數(shù)為F,求

15、雞兔求雞兔各有多少只各有多少只.算法算法分析分析如下：如下： ,24.XYHXYF 解方程組解方程組,得得(4)/2,(2)/2.XHFYFH 第一步第一步:輸入總頭數(shù)輸入總頭數(shù)H, 總腳數(shù)總腳數(shù)F； 第二步第二步:計(jì)算雞的個(gè)數(shù)計(jì)算雞的個(gè)數(shù) x=(4H-F)/2；第三步第三步:計(jì)算兔的個(gè)數(shù)計(jì)算兔的個(gè)數(shù) y=(F-2H)/2； 第四步第四步:輸出輸出 x , y開始開始輸出輸出X,Y結(jié)束結(jié)束X=(4H-F)/2Y=(F-2H)/2輸入輸入H和和F解：用數(shù)學(xué)語言解：用數(shù)學(xué)語言程序框圖程序框圖第四步第四步:計(jì)算計(jì)算 ;【3】試描述求點(diǎn)試描述求點(diǎn)(x0 , y0)到直線到直線Ax+By+C=0的距離的的距離的算法算法,并畫出算法的程序框圖并畫出算法的程序框圖.第一步第一步:輸入輸入x0,y0,A,B,C;第二步第二步:計(jì)算計(jì)算Z1=Ax0+By0+C;第三步第三步:計(jì)算計(jì)算Z2=A2+B2;12|ZdZ 第五步第五步:輸出輸出d.解：用數(shù)學(xué)語言解：用數(shù)學(xué)語言開始開始輸入輸入x0,y0,A,B,CZ1=Ax0+By0+CZ2=A2+B2輸出輸出d結(jié)束結(jié)束12|zdz 程序框圖程序框圖課堂小結(jié)課堂小結(jié)2.2.現(xiàn)以證明現(xiàn)以證明, ,無論多么復(fù)雜的問題，其算法都