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1.1 算法与程序框图(共 3 课时)
1.1.1 算法的观点(第 1 课时)
一、序言
算法不单是数学及其应用的重要组成部分,也是计算机科学的重要基础 . 在现代
社会里,计算机已经成为人们平时生活和工作不可缺少的工具 . 听音乐、看电影、玩
游戏、打字、画卡通画、办理数据,计算机几乎渗透到了人们生活的所有领域 . 那么,
计算机是怎样工作的呢?要想弄清楚这个问题,算法的学习是一个开始 . 同时,算法
有利于发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力 .
在以前的学习中,虽然没有出现算法这个名词,但实际上在数学教学中已经渗透
了大量的算法思想,如四则运算的过程、求解方程的步骤等等,达成这些工作都需要
一系列程序化的步骤,这就是算法的思想 .
二、实例剖析
例 1:写出你在家里烧开水过程的一个算法 .
解:第一步:把水注入电锅;
第二步:翻开电源把水烧开;
第三步:把烧开的水注入热水瓶 .
(以上算法是解决某一问题的程序或步骤)
例 2:给出求 1+2+3+4+5 的一个算法 .
解:算法1
按照逐一相加的程序进行
第一步:计算 1+2,得到 3;
第二步:将第一步中的运算结果
3 与 3 相加,得到
6;
第三步:将第二步中的运算结果
6 与 4 相加,得到
10;
第四步:将第三步中的运算结果
10 与 5 相加,得到 15.
算法 2
能够运用公式
1+2+3+ + n = n(n 1) 直接计算
第一步:取 n =5;
2
第二步:计算 n(n
1) ;
2
第三步:输出运算结果 .
(说明算法不唯一)
例 3:(课本第 2 页,解二元一次方程组的步骤)
(可推广到解一般的二元一次方程组,说明算法的普遍性)
例 4:用“待定系数法”求圆的方程的大概步骤是:
第一步:根据题意,选择标准方程或一般方程;
第二步:根据条件列出对于
a , b , r
或D,E,
F
的方程组;
第三步:解出
a , b , r
或
D ,
E ,
F
,代入标准方程或一般方程
.
三、算法的观点
通过对以上几个问题的剖析,
我们对算法有了一个初步的认识
.在解决某些问题时, 需
要设计出一系列可操作或可计算的步骤,通过实施这些步骤来解决问题,往常把这些
步骤称为解决这些问题的算法
在数学中,现代意义上的“算法”往常是指能够用计算机来解决的某一类问题的
程
例 6:(课本第
4页例 2)
练习 2:设计一个计算 1+2+ +100 的值的算法 .
解:算法 1
按照逐一相加的程序进行
第一步:计算 1+2 ,得到 3;
第二步:将第一步中的运算结果
3 与 3 相加,得到
6;
第三步:将第二步中的运算结果
6 与 4 相加,得到
10;
第九十九步:将第九十八步中的运算结果
4950 与 100 相加,得到 5050.
算法 2
能够运用公式 1+2+3+ + n = n(n 1) 直接计算
第一步:取 n =100 ;
2
第二步:计算 n(n 1) ;
2
第三步:输出运算结果 .
练习 3:(课本第 5 页练习 1)随意给定一个正实数,设计一个算法求以这个数为半径
的圆的面积 .
解:第一步:输入随意正实数 r ;
第二步:计算 S r 2 ;
第三步:输出圆的面积 S .
五、讲堂小结
算法的特性:
①有穷性:一个算法的步骤序列是有限的,它应在有限步操作之后停止,而不能是无限的 .
②确定性:算法中的每一步应该是确定的并且能有效地履行且得到确定的结果,而不应当是模棱两可 .
③可行性:算法中的每一步操作都必须是可履行的,也就是说算法中的每一步
都能通过手工和机器在有限时间内达成 .
④输入:一个算法中有零个或多个输入 ..
⑤输出:一个算法中有一个或多个输出 .
描绘算法的一般步骤:
①输入数据 . (若数据已知时,应用赋值;若数据为随意未知时,应用输入)
②数据办理 .
③输出结果 .
1.1.2 程序框图(第 2 课时)
二、程序框图的有关观点
1. 两道回首练习的算法用程序框图来表达,引入程序框图观点 .
程序框图的观点
程序框图又称流程图,是一种规定的图形、指向线及文字说明来正确、直观地表
示算法的图形 .
3.
组成程序框图的图形符号及其作用(课本第
6 页)
4.
规范程序框图的表示:
①使用标准的框图符号 .
②框图一般按从上到下、从左到右的方向画,流程线要规范 .
③除判断框外,大多半框图符号只有一个进入点和一个退出点 . ④一种判断是“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;
另一种是多分支判断,有几种不同的结果 .
输
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