算法的概念及描述（課件）-2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)教材配套教學(xué)課件（浙教版2019必修1）

第二章Chapter2算法與問題解決1232.1算法的概念及描述2.2算法的控制結(jié)構(gòu)2.3用算法解決問題的過程問題提出有一個(gè)牧羊人帶著一頭羊,一只狼和一顆大白菜準(zhǔn)備過河,他找到一只很小的船,每次只能帶一樣?xùn)|西過去,可是如果讓狼與羊單獨(dú)在一起,狼會(huì)吃羊,讓羊與白菜單獨(dú)在一起,羊會(huì)吃白菜，請(qǐng)你思考牧羊人應(yīng)如何過河？過河方案第一步人和羊過河，人返回，留下羊第二步人和狼過河，人和羊返回，留下狼第三步人和菜過河，人返回，留下菜第四步人和羊過河算法算法廣義的算法是指解決問題或完成任務(wù)的一系列步驟在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，算法指的是用計(jì)算機(jī)解決問題的步驟，是為了解決問題而需要讓計(jì)算機(jī)有序執(zhí)行的，無歧義的，有限步驟的集合生活中的算法報(bào)道流程洗衣服的過程掛號(hào)流程……解題步驟算法解決問題的方法和步驟生活中還有哪些問題也可以用算法描述？是不是所有問題都可以用算法描述？算法的特征自主閱讀課本上關(guān)于算法的特征的描述可行性有窮性確定性0個(gè)或多個(gè)輸入1個(gè)或多個(gè)輸出算法有哪些特征？什么含義？算法的特征0個(gè)或多個(gè)輸入可行性確定性可行性有窮性1個(gè)或多個(gè)輸出每個(gè)步驟必須是執(zhí)行者（計(jì)算機(jī)或人）可實(shí)施的有窮性一個(gè)算法的處理步驟必須是有限的確定性每個(gè)步驟的執(zhí)行描述必須是明確的，無歧義0個(gè)或多個(gè)輸入算法執(zhí)行時(shí)，一般需要從外部獲取可變數(shù)據(jù)1個(gè)或多個(gè)輸出算法必須包含至少一個(gè)輸出判斷是否算法要從算法特征考慮算法的特征0個(gè)或多個(gè)輸入可行性確定性有窮性1個(gè)或多個(gè)輸出★不能用算法解決“輸出所有偶數(shù)”的問題，是因?yàn)椴环纤惴膫€(gè)特征？()A確定性B唯一性C有窮性D簡(jiǎn)潔性C算法的特征0個(gè)或多個(gè)輸入可行性確定性有窮性1個(gè)或多個(gè)輸出★在求一元二次方程實(shí)數(shù)根的算法中，當(dāng)方程不存在實(shí)數(shù)根時(shí)，也要求輸出“方程無實(shí)數(shù)根”。這一要求主要體現(xiàn)了算法特征中的()A.有窮性 B.確定性C.有1個(gè)或多個(gè)輸出 D.有0個(gè)或多個(gè)輸入算法可以沒有輸入一定要有輸出C算法的特征0個(gè)或多個(gè)輸入可行性確定性有窮性1個(gè)或多個(gè)輸出★下列關(guān)于算法的特征描述正確的是()A算法的無窮性是指處理步驟可以無限循環(huán)

B任何一個(gè)算法都必須要有數(shù)據(jù)輸入C確定性是指每一個(gè)步驟都要足夠簡(jiǎn)單，是實(shí)際能做的D算法必須有問題求解結(jié)果，包含至少一個(gè)輸出D算法的特征0個(gè)或多個(gè)輸入可行性確定性有窮性1個(gè)或多個(gè)輸出★下列問題不能用算法描述的是（）A計(jì)算高二年級(jí)的技術(shù)平均分B已知圓錐的底面半徑和高，求表面積和體積C求兩個(gè)正整數(shù)的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)D求最大的素?cái)?shù)D算法的特征0個(gè)或多個(gè)輸入可行性確定性課本P40有窮性1個(gè)或多個(gè)輸出算法的要素運(yùn)算控制轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)參與運(yùn)算的初始數(shù)據(jù)、運(yùn)算時(shí)的中間數(shù)據(jù)以及代表問題解決的結(jié)果數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)必須明確每一步運(yùn)算的是什么、對(duì)哪些數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算等運(yùn)算根據(jù)數(shù)據(jù)或運(yùn)算結(jié)果特點(diǎn)進(jìn)行不同的處理控制轉(zhuǎn)移設(shè)計(jì)算法時(shí)從算法要素考慮算法的描述流程圖偽代碼自然語言程序設(shè)計(jì)語言算法的描述流程圖偽代碼自然語言程序設(shè)計(jì)語言自然語言（1）輸入車位探測(cè)器flag的值（2）若flag的值為1，則設(shè)置指示燈為綠色，輸出“空車位”；否則，設(shè)置指示燈為紅色，輸出“非空車位”人們?nèi)粘＝涣饔谜Z算法的描述流程圖偽代碼自然語言程序設(shè)計(jì)語言流程圖用圖形符號(hào)表示規(guī)定的操作算法的描述流程圖偽代碼自然語言程序設(shè)計(jì)語言流程圖算法的描述流程圖偽代碼自然語言程序設(shè)計(jì)語言偽代碼(1)條件判斷語句格式1：if條件

then

(語句序列1)

else

(語句序列2)格式2：if條件

then

(語句序列1)(2)循環(huán)語句格式：while條件

(循環(huán)體)介于自然用語與程序設(shè)計(jì)語言之間算法的描述流程圖偽代碼自然語言程序設(shè)計(jì)語言偽代碼flag車位探測(cè)結(jié)果；ifflag=1then(指示燈綠色

輸出“空車位”)else(指示燈紅色

輸出“非空車位”)算法的描述流程圖偽代碼自然語言程序設(shè)計(jì)語言程序設(shè)計(jì)語言flag=int(input(“輸入車位狀態(tài)值：”))ifflag==1:print(“綠色”)print(“空車位”)else：print(“紅色”)print(“非空車位”)能被計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行的算法的描述流程圖偽代碼自然語言程序設(shè)計(jì)語言算法可以采用任意的描述方式算法的描述流程圖偽代碼自然語言程序設(shè)計(jì)語言優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)自然語言通俗易懂容易產(chǎn)生歧義流程圖結(jié)構(gòu)清晰、寓意明確情況復(fù)雜時(shí)，過多的流程線影響算法的理解偽代碼直觀簡(jiǎn)潔、寫法靈活錯(cuò)誤不易排查，計(jì)算機(jī)無法理解并執(zhí)行程序設(shè)計(jì)語言能讓計(jì)算機(jī)理解并執(zhí)行有一定程序設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)的人才能看懂課堂練習(xí)★下列關(guān)于算法的說法，正確的是（）A算法必須在計(jì)算機(jī)上用某種語言實(shí)現(xiàn)B處理某個(gè)問題的算法通常只有一種C算法就是指程序設(shè)計(jì)D算法指的是解決問題或完成任務(wù)的一系列步驟D課堂練習(xí)★某算法描述如下關(guān)于上述算法，下列說法正確的是（

）A不符合“可行性”特征B無法用流