2.1計算機解決問題的過程-教科版(2019)高中信息技術(shù)必修一課件

第二單元編程計算2.1計算機解決問題的過程2.2作出判斷的分支2.3周而復(fù)始的循環(huán)2.4可以復(fù)用的代碼學(xué)習(xí)重點：

1.了解計算機解決問題的過程

2.學(xué)會用自然語言和流程圖描述算法3.了解算法的三種基本結(jié)構(gòu)人機大戰(zhàn)1997年，IBM的超級計算機“深藍”戰(zhàn)勝了當(dāng)時的國際象棋冠軍GarryKasparov，引起了世界的轟動。雖然它還不能證明人工智能可以像人一樣思考，但它證明了人工智能在推算及信息處理上要比人類更快。這是AI發(fā)展史上，人工智能首次戰(zhàn)勝人類。人工智能被廣大人民群眾所熟知大概是從2016年阿爾法圍棋（AlphaGo）與圍棋世界冠軍、職業(yè)九段選手李世石進行人機大戰(zhàn)那次，并以4：1的總比分獲勝。簡單地說，算法就是解決問題的方法和步驟。我們?nèi)苏业剿惴ㄖ?，不能只是自己心知肚明，計算機是不清楚的。我們必須明確的告訴它要處理的具體對象和每一步的準(zhǔn)確處理過程，否則計算機就無法工作，即算法的描述要求盡可能精確、詳盡。什么是算法？算法有哪些特征呢？算法的特征有窮性

執(zhí)行有限步之后結(jié)束，且每一步都執(zhí)行時間都是有限的。確定性算法中的每一個步驟都應(yīng)當(dāng)是確定的，而不應(yīng)當(dāng)是含糊的、模棱兩可的。輸入項有零個或多個輸入。輸出項至少產(chǎn)生一個輸出?？尚行?/p>

原則上能精確運行，用紙和筆做有限運算后可以完成。

算法的描述方法自然語言：人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫恼Z言，漢語，英語，日語等都是自然語言，這些自然語言描述算法符合我們的表達習(xí)慣，且容易理解。流程圖：也叫程序框圖，是算法的一種圖形化表示方法，與自然語言描述算法相比，用流程圖描述算法形象、直觀、更容易理解。

計算機是人腦的延伸，要研究計算機解決問題的過程，首先要從人解決問題的角度談起。怎么判斷某一年是不是閏年？

首先我們要知道如果某年2月是28天則這一年是平年，如果某年2月是29天，則這一年是閏年。自然語言描述：如果某年份x能被4整除但不能被100整除，或者該年份x能被400整除，則該年為閏年。流程圖描述：舉例流程圖符號美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(AmericanNationalStandardInstitute,簡稱ANSI)圖形符號名稱功能起止框表示算法的開始和結(jié)束輸入/輸出框表示算法中數(shù)據(jù)的輸入或輸出處理框表示操作的內(nèi)容（賦值、計算等）判斷框表示判斷的條件，成立出口處標(biāo)Y/“是”，不成立出口處標(biāo)N/“否”流程線連接程序框連接符表示流程圖的待續(xù)算法的三種基本結(jié)構(gòu)

算法的三種基本結(jié)構(gòu)

算法基本是由順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)這三種基本結(jié)構(gòu)組合而成。

大程序采用“自上而下，逐步細化”的方法，把大任務(wù)拆分成若干個小任務(wù)組成，每一個小任務(wù)再分解為若干個子任務(wù)，逐級分解，直至三種基本結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)是一種最簡單的結(jié)構(gòu)，按照自上而下的先后順序依次執(zhí)行程序語句，即算法中的各個步驟按照先后順序依次執(zhí)行。開始結(jié)束輸入身高、體重計算BMI=體重/身高2輸出BMI計算體重指數(shù)BMI？分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)也稱為選擇結(jié)構(gòu)，是一種根據(jù)給寫的條件進行判斷的結(jié)構(gòu)。即算法在執(zhí)行時首先先進行條件判斷，根據(jù)條件判斷的結(jié)構(gòu)決定執(zhí)行哪個分支，剩下那個不執(zhí)行的分支則被忽略。判斷你胖不胖？開始結(jié)束輸入身高、體重計算BMI=體重/身高2輸出“你有點胖了喲”BMI>23.9輸出“你一點也不胖”YN我又舉個栗子循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)是一種重復(fù)某一部分操作的結(jié)構(gòu)。即在條件控制下，某些操作步驟需要重復(fù)執(zhí)行（循環(huán)），在不滿足重復(fù)處理條件時，循環(huán)結(jié)束。我要判斷100個人胖不胖該怎么辦？我還舉個栗子開始結(jié)束輸入身高、體重計算BMI=體重/身高2輸出“XX有點胖了喲”BMI>23.9輸出“XX一點也不胖”YNNn=0Yn=n+1n<100程序語言的發(fā)展機器語言由二進制的0、1代碼指令構(gòu)成，能被計算機直接識別。但理解和記憶機器語言非常困難，并且容易出錯，編程效率低。匯編語言是符號化的機器語言，采用英文助記符代替機器指令，容易記憶和識別，提高了程序的可讀性。但它是面向機器的語言，是為特定的計算機系統(tǒng)設(shè)計的，它要求軟件工程師對相應(yīng)的機器硬件非常熟悉，所以仍是低級語言。高級語言更接近自然語言，并不特指某一語言，也不依賴于特定的計算機系統(tǒng)，因而更容易掌握和使用，通用性也好。比較流行的高級語言有Java、C/C++、Python等，程序的可讀性好，也便于修改、維護。Python語言的開發(fā)環(huán)境

Python是面向?qū)ο蟮母呒壋绦蛟O(shè)計語言，它具有簡單、免費、開源和可移植性等特點

啟動Python3.8.5，在Pythonshell中打開多行代碼編輯窗口（File->NewFile），編寫或直接粘貼程序并運行，運行中會要求保存一個.py文件；也可雙擊.py文件直接運行最強大腦體驗程序:importrandomimporttimeimportosprint("你好，現(xiàn)在你有10秒鐘的時間記憶下列物品及其編號")things=["和平精英","王者榮耀","第五人格","明日之后","我的世界","拳皇","穿越火線","QQ飛車","貪吃蛇","森林冰火人"]foriinrange(10):print(i,":",things[i])#在屏幕上顯示編號及物品time.sleep(10)#延時10秒os.system("cls")#清屏幕，隱去編號及物品n=0#記錄答對的題數(shù)，初值為0t2=random.sample(things,5)#隨機抽出5個物品

foriint2:#出5題ans=int(input(i+"的編號是:"))#輸入編號答題ifi==things[ans]:n=n+1#如果回答正確，答對的題數(shù)加1print("\n你一共答對了",n,"次")#屏幕顯示答對的題數(shù)input("\n按回車鍵結(jié)束程序")

#后面的語句是注釋（標(biāo)藍的）最強大腦流程圖:打開書本P23借助流程圖分析代碼課堂小結(jié)算法的描述方法。算法的基本特征流程圖符號。算法的三種基本結(jié)構(gòu)。程序設(shè)計語言發(fā)展過程

分析問題設(shè)計算法編寫程序運行調(diào)試計算機解決問題的過程鞏固練習(xí)1.下面流程圖是什么功能？2.下列關(guān)于算法錯誤的是：A.算法的基本特征是：有窮性，確定性，可行性，有零個或多個輸入