3．41算法和算法的表示

1、新時代領(lǐng)航信息技術(shù)基礎(chǔ)能力訓(xùn)練必修一版權(quán)所有 侵權(quán)必究3.4 算法及其實現(xiàn)34.1 算法和算法的表示 學(xué)習(xí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)指導(dǎo) 1使用計算機解決問題的一般過程 一般情況下使用計算機解決問題必須經(jīng)歷的三個階段： （1）分析問題確定要用計算機做什么； 主要目標(biāo)是確定讓計算機“做什么”，即確定任務(wù)。 （2）尋找解決問題的途徑和方法； 主要目標(biāo)是解決“怎樣做”的問題，即設(shè)計算法。 （3）用計算機進行處理； 2算法的基本概念及其特征 算法的含義：在編寫程序交給計算機執(zhí)行前需要先確定解決問題的思路和方法，并要正確地寫出求解步驟。 算法的五大特征： (1)有窮性：一個算法必須保證它的執(zhí)行步驟是有限的，即它是能終止的

2、。 (2)確定性：算法中的每個步驟必須有確切的含義，而不應(yīng)當(dāng)是含糊的、模棱兩可的。 (3)能行性：算法中的每個步驟都必須是實際能做的，能在有限的時間內(nèi)完成。 (4)有0個或多個輸入。初始數(shù)據(jù)可從外界輸入，也可包含在算法中。 (5)有一個或多個輸出。沒有輸出的算法是毫無意義的。 3算法的表示方法 (1)流程圖。是一種直觀易用，用圖形描述算法的方法，也是目前使用最廣泛的一種方法。最常用的構(gòu)件有： 處理框( )：框中須指出要處理的內(nèi)容，該框有一個入口和一個出口。 輸入輸出框( )：用來表示數(shù)據(jù)的輸入或計算結(jié)果的輸出。 判斷框( )：用來表示分支情況，有一個輸入，一個以上出口。 連接框( )：用于連接

3、畫不下而中斷的流程線。 流程線( )：指出流程控制方向，即動作次序。 起始框( )：用來表示程序的開始和結(jié)束。 (2)自然語言：用自然語言描述算法，人們比較容易接受，但其缺點是敘述比較繁瑣和冗長，容易出現(xiàn)“歧義性”。如“打死老虎” 就有兩種理解：A.“打的是一只死老虎”；B.“打死了一只老虎”。 (3)偽代碼：使用某些程序設(shè)計語言中的控制結(jié)構(gòu)，來描述算法中各步驟的執(zhí)行次序和模式，它結(jié)構(gòu)清晰、代碼簡單、可讀性好，前提是必須熟悉某種程序設(shè)計語言。 4算法的三種基本模式 (1)順序模式 在算法流程中，執(zhí)行完一個處理語句1后，順序執(zhí)行緊跟著的下一個語句2，一直這樣下去，直到遇到其他模式(如圖11)。

4、(2)選擇模式 在算法流程中，往往需要對某個情況e進行判斷，當(dāng)結(jié)果為真時，執(zhí)行yes指向的流程線下的語句1，否則執(zhí)行no指向的流程線下的語句2(如圖12)。圖12圖11 (3)循環(huán)模式 在算法流程中，對某個情況e進行判斷，當(dāng)結(jié)果為真時，執(zhí)行 yes指向的流程線下的語句組1，然后再次判斷情況e，如果結(jié)果還為真，則再次執(zhí)行語句組1，并繼續(xù)判斷情況e，重復(fù)上述過程，直到判斷的結(jié)果為假，執(zhí)行no指向的流程線下的其他語句(如圖13)。圖13學(xué)習(xí)提示學(xué)習(xí)提示通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，在了解使用計算機解決問題的一般過程的基礎(chǔ)上，能用自然語言和流程圖來描述解決問題的過程，理解程序的三種執(zhí)行模式。考查方式為選擇題。1下列

5、是用下列是用Visual Basic編程解決問題時的三個驟編程解決問題時的三個驟 ： 在在Visual Basic編程環(huán)境中設(shè)計界面，編寫程序編程環(huán)境中設(shè)計界面，編寫程序 代碼代碼 分析問題，確定解決問題的算法分析問題，確定解決問題的算法 調(diào)試，運行程序調(diào)試，運行程序 正確的順序是正確的順序是() A B C D【答答 案案】 D【解析】根據(jù)計算機解決問題的步驟來分析可知答案為D項。 基礎(chǔ)訓(xùn)練基礎(chǔ)訓(xùn)練2小林用計算機解決數(shù)制轉(zhuǎn)換問題時經(jīng)歷了若干階段，其小林用計算機解決數(shù)制轉(zhuǎn)換問題時經(jīng)歷了若干階段，其 中算法設(shè)計屬于中算法設(shè)計屬于() A“分析問題確定要用計算機做什么分析問題確定要用計算機做什么”

6、階段階段 B“尋找解決問題的途徑和方法尋找解決問題的途徑和方法”階段階段 C“用計算機進行處理用計算機進行處理”階段階段 D“運行調(diào)試運行調(diào)試”階段階段【答答 案案】B【解析】算法設(shè)計與修改算法都是屬于“尋找解決問題的途徑和方法”階段。 3下列關(guān)于算法的描述，正確的是下列關(guān)于算法的描述，正確的是() A描述算法的方法只能是流程圖描述算法的方法只能是流程圖 B用一種程序語言來實現(xiàn)某個具體問題的算法只可能有用一種程序語言來實現(xiàn)某個具體問題的算法只可能有 一種一種 C同一種算法只能用一種程序語言來實現(xiàn)同一種算法只能用一種程序語言來實現(xiàn) D算法是描述解決問題的方法和步驟算法是描述解決問題的方法和步驟【

7、答案答案】D 【解析】描述算法可以使用流程圖、自然語言和計算機語言等；解決問題的算 法有多種，關(guān)鍵在于要設(shè)計最為快捷準(zhǔn)確有效的算法，一種算法可以 用多種計算機語言來實現(xiàn)。 4用計算機無法解決用計算機無法解決“打印所有奇數(shù)打印所有奇數(shù)”的問題，其原因是解的問題，其原因是解決決 該問題的算法違背了算法特征中的該問題的算法違背了算法特征中的() A唯一性唯一性 B有窮性有窮性 C有有0個或多個輸入個或多個輸入 D有輸出有輸出【答答 案案】B【解析解析】該算法違背了該算法違背了“有窮性有窮性”的特征，因為的特征，因為“奇數(shù)奇數(shù)”有無窮多。有無窮多。 5下列關(guān)于算法特征的描述中，正確的是下列關(guān)于算法特征

8、的描述中，正確的是() A算法的有窮性就是指在合理時間內(nèi)能夠完成全部操作算法的有窮性就是指在合理時間內(nèi)能夠完成全部操作 B任何一個算法都必須要有數(shù)據(jù)輸入任何一個算法都必須要有數(shù)據(jù)輸入 C確定性是指每一個步驟都要足夠簡單，是實際能做的確定性是指每一個步驟都要足夠簡單，是實際能做的 D算法可以沒有輸出算法可以沒有輸出 【答答 案案】A 【解析】算法可以沒有數(shù)據(jù)輸入，但必須要有數(shù)據(jù)輸出，確定性指的是每個步驟必須 有確切的含義。 6按國家頒布的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的圖示和方法來畫流程圖，則下列選項中按國家頒布的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的圖示和方法來畫流程圖，則下列選項中 用來判斷條件是否成立所用圖示是用來判斷條件是否成立所用

9、圖示是() 【答案答案】D 【解析】A項為開始結(jié)束框，B項為處理框，C項為輸入輸出框，D項為判斷 框。 7.小王在老師布置的小王在老師布置的“剝毛豆剝毛豆”算法中作如下敘述算法中作如下敘述： 檢查籃中是否還有毛豆檢查籃中是否還有毛豆 若有，將毛豆剝殼，將豆粒放入碗中，將殼放入毛豆殼若有，將毛豆剝殼，將豆粒放入碗中，將殼放入毛豆殼 籃中并返回籃中并返回 若無，則算法結(jié)束若無，則算法結(jié)束 該算法的表示方法是該算法的表示方法是() A流程圖流程圖 B自然語言自然語言 C程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言 D偽代碼偽代碼【答答 案案】B 【解析】自然語言指的是以純文字來描述算法。 8求兩個數(shù)求兩個數(shù)n、m中較大

10、數(shù)中較大數(shù)(結(jié)果保存到變量結(jié)果保存到變量max中中)的算法有的算法有如下步驟：如下步驟： 用公式計算較大數(shù)用公式計算較大數(shù)max 輸入兩個數(shù)輸入兩個數(shù)n、m 結(jié)束結(jié)束 輸出變量輸出變量max 其正確的順序是其正確的順序是()A B C D【答答 案案】A【解析】處理處理輸出結(jié)束”來判斷正確答案。 2nmnm9程序的三種基本控制結(jié)構(gòu)是程序的三種基本控制結(jié)構(gòu)是() A順序結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu) B順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu) C樹型結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu) D順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)

11、構(gòu) 【答案答案】B 【解析】程序三種基本結(jié)構(gòu)為順序結(jié)構(gòu)、選擇(判斷)結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。 10小明同學(xué)星期六下午的安排計劃是：若天晴，和同學(xué)去操小明同學(xué)星期六下午的安排計劃是：若天晴，和同學(xué)去操 場打籃球；若下雨，和同學(xué)回家看電影。用算法描述這一場打籃球；若下雨，和同學(xué)回家看電影。用算法描述這一 計劃，恰當(dāng)?shù)乃惴Ｊ绞怯媱?，恰?dāng)?shù)乃惴Ｊ绞?) A順序模式順序模式 B選擇模式選擇模式 C循環(huán)模式循環(huán)模式 D樹型模式樹型模式 【答答 案案】B 【解析解析】選擇模式的特點，如果條件符合則進行選擇模式的特點，如果條件符合則進行A項操作，如果不符合則進行項操作，如果不符合則進行B項操項操 作。作。 11已

12、知變量已知變量a10，b20，執(zhí)行如右下流程后，執(zhí)行如右下流程后， a和和b的值分別是的值分別是() A1020 B1010 C2020 D2010【答案答案】D【解析】圖中所示的流程圖的算法其實是經(jīng)典的交換算法，即不使用第三個變 量將兩數(shù)進行交換。 12計算某球隊平均年齡的部分算法流程圖如圖所示，其中：計算某球隊平均年齡的部分算法流程圖如圖所示，其中：c用用 來記錄已輸入球員的人數(shù)，來記錄已輸入球員的人數(shù)，sum用來計算有效數(shù)據(jù)之和，用來計算有效數(shù)據(jù)之和，d用來用來 存儲從鍵盤輸入的球員年齡值，輸入存儲從鍵盤輸入的球員年齡值，輸入0時表示輸入結(jié)束時表示輸入結(jié)束。 圖中空白處理框和處應(yīng)填入的是

13、圖中空白處理框和處應(yīng)填入的是() A sum sum d B sum sum c c c 1 c c 1 C sum sum d D sum sum c d d 1 d d 1【答答 案案】A 【解析】根據(jù)題意結(jié)合流程圖分析，sum變量應(yīng)該是年齡之后，所以第一步應(yīng) 該是sumsumd，c變量求輸入的人數(shù)，每次輸入一個有效數(shù)據(jù)，人 數(shù)增加一個，所以第二步是cc1。 13下面是判斷方程下面是判斷方程 有無實根的部分算法表有無實根的部分算法表 示，則圖中虛線框部分應(yīng)該填入示，則圖中虛線框部分應(yīng)該填入()20(0)axbxca【答答 案案】 C 【解析】根據(jù)Y與N兩個分支來看這是一個判斷題，所以用判斷框。 14有下圖所示的流程圖片斷：有下圖所示的流程圖片斷： 其中循環(huán)部分執(zhí)行完后變量其中循環(huán)部分執(zhí)行完后變量t的值是的值是() A12 B18 C48 D192 【答答 案案】C 【解析】根據(jù)題意，分析循環(huán)次數(shù)為3次，t024612。 15如下圖