循环结构、程序框图的画法.ppt

第3课时 循环结构、程序框图的画法 下面是国际奥委会选择奥运会举办城市的下面是国际奥委会选择奥运会举办城市的操作程序：操作程序：首先进行第一轮投票，如果有一个城市得首先进行第一轮投票，如果有一个城市得票超过一半，那么这个城市取得主办权；如果票超过一半，那么这个城市取得主办权；如果没有一个城市得票超过一半，那么将其中得票没有一个城市得票超过一半，那么将其中得票最少的城市淘汰；然后重复上述过程，最少的城市淘汰；然后重复上述过程，直到选出一个城市为止直到选出一个城市为止.第一步，投票第一步，投票.第二步，统计票数第二步，统计票数.如果有一个城市得票超过一半，那如果有一个城市得票超过一半，那么这个城市取得主办权，转入第四步么这个城市取得主办权，转入第四步.第三步；否则淘汰得票数最少的城市，转入第一步第三步；否则淘汰得票数最少的城市，转入第一步.第四步，宣布主办城市第四步，宣布主办城市.奥运会主办权投票过程的算法结构奥运会主办权投票过程的算法结构：问题：问题：你能利用算法语言叙述上述过程吗？你能利用算法语言叙述上述过程吗？开始开始投票投票有一个城市有一个城市得票数超过总票得票数超过总票数的一半数的一半?输出该城市输出该城市结束结束淘汰得票数淘汰得票数最少的城市最少的城市是是否否 在在一一些些算算法法中中,经经常常会会出出现现从从某某些些地地方方开开始始,按按照照一一定定条条件件,反反复复执执行行某某一一步步骤骤的的情情况况,这这就就是是本本节节课课所所要要学学习习的的内容内容循环结构循环结构.1 1.会用两种循环结构画程序框图会用两种循环结构画程序框图.(重点重点)2 2.能够熟练进行两种循环结构的程序框图间的转化能够熟练进行两种循环结构的程序框图间的转化(难点难点)3.3.学会正确设计程序框图，能够解决简单的实际问学会正确设计程序框图，能够解决简单的实际问题题(难点难点)在在一一些些算算法法中中，经经常常会会出出现现从从某某处处开开始始，按按照照一一定定的的条条件件反反复复执执行行某某些些步步骤骤的的情情况况，这这就就是是循循环环结构结构，反复执行的步骤称为，反复执行的步骤称为循环体循环体.微课微课1 1 算法的循环结构算法的循环结构（1 1）一些循环结构用程序框图可以表示为：）一些循环结构用程序框图可以表示为：循环体循环体满足条件？满足条件？是是否否这种循环结构称为这种循环结构称为直到型循环结构直到型循环结构.特征：特征：在执行了一次循在执行了一次循环体后，对条件进行判断，环体后，对条件进行判断，如果条件不满足，就继续执如果条件不满足，就继续执行循环体，直到条件满足时行循环体，直到条件满足时终止循环终止循环.如如图图所示的程序框所示的程序框图图中，是循中，是循环环体的序号体的序号为为()A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】选选B.B.由框图结构特点以及循环体的定义可知由框图结构特点以及循环体的定义可知是循环体是循环体.B【即时训练即时训练】例例1.1.设计一个计算设计一个计算1+2+1001+2+100的值的算法，并画的值的算法，并画出程序框图出程序框图.算法分析：算法分析：通常，我们按照下列过程计算通常，我们按照下列过程计算1+2+1+2+100+100的值的值.第一步，第一步，0+1=1.0+1=1.第二步，第二步，1+2=3.1+2=3.第三步，第三步，3+3=6.3+3=6.第四步，第四步，6+4=10.6+4=10.第一百步，第一百步，4 950+100=5 050.4 950+100=5 050.我们用一个我们用一个累加变量累加变量S S表示每一步的计算结果，表示每一步的计算结果，即把即把S+iS+i的结果仍记为的结果仍记为S S，从而把第，从而把第i i步表示为步表示为S=S+iS=S+i，其中其中S S的初始值为的初始值为0 0，i i依次取依次取1 1，2 2，100100，由于，由于i i同时记录了循环的次数，所以也称为同时记录了循环的次数，所以也称为计数变量计数变量.开始开始i=1i 100？是是输出输出S结束结束S=0i=i+1S=S+i否否（2 2）还有一些循环结构用程序框图可以表示为：）还有一些循环结构用程序框图可以表示为：循环体循环体满足条件？满足条件？是是否否这种循环结构称为这种循环结构称为当型循环结构当型循环结构.在每次执行循环体在每次执行循环体前，对条件进行判前，对条件进行判断，当条件满足时，断，当条件满足时，执行循环体，否则执行循环体，否则终止循环终止循环.问题：问题：（1 1）两种循环结构的区别是什么？）两种循环结构的区别是什么？提示：提示：直到型循环结构先执行循环体，直到型循环结构先执行循环体，而当型循环结构先判断条件。而当型循环结构先判断条件。第一步，第一步，令令i=i=1 1，S=0.S=0.第二步，第二步，如果如果i i100100成立，则执行第三步，否则，成立，则执行第三步，否则，输出输出S S，结束算法，结束算法.第三步，第三步，S=S+S=S+i i.第四步，第四步，i i=i i+1+1，返回第二步，返回第二步.（2 2）能否将例）能否将例1 1中的问题改为当型循环结构？中的问题改为当型循环结构？试设计出算法，并画出程序框图？试设计出算法，并画出程序框图？上述算法的程序框图表示为：上述算法的程序框图表示为：当型循环结构当型循环结构.开始开始i i=1=1结束结束输出输出S否否是是S=0S=0S=S+ii100？i=i+i=i+1 1设计算法求设计算法求的值，并画出程序框图的值，并画出程序框图.这是一个共有这是一个共有100100项的累加求和题，需要设计一个计项的累加求和题，需要设计一个计数变量，一个累加变量，用循环结构实现这一算法数变量，一个累加变量，用循环结构实现这一算法.注意循环结构的三要素：注意循环结构的三要素：循环变量、循循环变量、循环体、循环的终止条件环体、循环的终止条件【变式练习变式练习】【解题关键解题关键】解：解：算法如下：算法如下：第一步，令第一步，令S=0,k=1.S=0,k=1.第二步，若第二步，若k k100100成立，则执行第三步；成立，则执行第三步；否则，输出否则，输出S S，结束算法，结束算法.第三步，第三步，第四步，第四步，k=k+1k=k+1，返回第二步，返回第二步.程序框图如图所示程序框图如图所示.?利用循环结构表示算法的步骤：利用循环结构表示算法的步骤：第一要准确地表示累计的变量；第一要准确地表示累计的变量；第二要注意在哪一步开始循环，满足什么条件不再第二要注意在哪一步开始循环，满足什么条件不再执行循环体执行循环体.（3 3）条件结构和循环结构的程序框图各有两种形式，）条件结构和循环结构的程序框图各有两种形式，相互对立统一相互对立统一.条件结构和循环结构的基本特征：条件结构和循环结构的基本特征：（1 1）程序框图中必须有两个起止框，穿插输入、输出）程序框图中必须有两个起止框，穿插输入、输出框和处理框，一定有判断框框和处理框，一定有判断框.（2 2）循环结构中包含条件结构，条件结构中不含循环）循环结构中包含条件结构，条件结构中不含循环结构结构.【提升总结提升总结】例例2.2.某工厂某工厂20052005年的年生产总值为年的年生产总值为200200万元，技术万元，技术革新后预计以后每年的年生产总值都比上一年增长革新后预计以后每年的年生产总值都比上一年增长5%.5%.设计一个程序框图，输出预计年生产总值超过设计一个程序框图，输出预计年生产总值超过300300万元的最早年份万元的最早年份.算法分析算法分析：第一步，第一步，输入输入20052005年的年生产总值年的年生产总值.第二步，第二步，计算下一年的年生产总值计算下一年的年生产总值.第三步，第三步，判断所得的结果是否大于判断所得的结果是否大于300.300.若是，若是，则输出该年的年份；否则，返回第二步则输出该年的年份；否则，返回第二步.循环结构循环结构：（1 1）确定循环体：确定循环体：设设a a为某年的年生产总值，为某年的年生产总值，t t为年生为年生产总值的年增长量，产总值的年增长量，n n为年份，则循环体为为年份，则循环体为t=0.05at=0.05a，a=a+ta=a+t，n=n+1.n=n+1.（2 2）初始化变量：初始化变量：n=2 005n=2 005，a=200.a=200.（3 3）设定循环控制条件：设定循环控制条件：当当“a300a300”时终止循环时终止循环.开始开始n=2005a=200t=0.05aa=a+tn=n+1 a300？结束结束输出输出n是是否否程序框图程序框图：设计一个算法求设计一个算法求1 12 22 22 23 32 2+99+992 2+100+1002 2的值，并画出程序框图的值，并画出程序框图.解：解：程序框图如图：程序框图如图：开始开始S=0i=i+1i=1S=S+i*ii100？输出输出S 结束结束否否是是【变式练习变式练习】用用“二分法二分法”求方程求方程x x2 2-5=0(x0)-5=0(x0)的近似解的算法的近似解的算法,如何设计？如何设计？第一步，第一步，令令f(xf(x)=x)=x2 2-5-5，给定精确度，给定精确度d.d.第二步，第二步，确定区间确定区间aa，bb，满足，满足f(a)f(a)f(bf(b)0.)0.第三步，第三步，取区间中点取区间中点m=(a+b)/2.m=(a+b)/2.微课微课2 2 程序框图的画法程序框图的画法第四步，第四步，若若f(a)f(a)f(m)0f(m)0，则含零点的区间为，则含零点的区间为aa，mm；否则，含零点的区间为；否则，含零点的区间为mm，b.b.将新得到的含将新得到的含零点的区间仍记为零点的区间仍记为aa，b.b.第五步，第五步，判断判断aa，bb的长度是否小于的长度是否小于d d或或f(m)f(m)是否是否等于等于0.0.若是，则若是，则m m是方程的近似解；否则，返回第是方程的近似解；否则，返回第三步三步.该算法中哪几个步骤可以用顺序结构来表示？这该算法中哪几个步骤可以用顺序结构来表示？这个顺序结构的程序框图如何？个顺序结构的程序框图如何？f(x)=xf(x)=x2 2-5-5输入精确度输入精确度d d和初始值和初始值a a，b b思考思考1 1该算法中第四步是什么逻辑结构？这个步骤用程序该算法中第四步是什么逻辑结构？这个步骤用程序框图如何表示？框图如何表示？f(a)f(m)0?a=mb=m是是否否思考思考2 2该算法中哪几个步骤构成循环结构？这个循环结构用该算法中哪几个步骤构成循环结构？这个循环结构用程序框图如何表示？程序框图如何表示？第三步第三步第四步第四步|a-b|d或或f(m)=0?输出输出m是是否否思考思考3 3根据上述分析，你根据上述分析，你能画出表示整个算能画出表示整个算法的程序框图吗？法的程序框图吗？开始开始结束结束f(a)f(m)0?f(a)f(m)0?a=ma=mb=mb=m是是否否|a-b|d|a-b|d或或f(m)=0?f(m)=0?输出输出m m是是否否f(x)=xf(x)=x2 2-5-5输入精确度输入精确度d d和初始值和初始值a a，b b思考思考4 4B【即时训练即时训练】1.1.小小丽设计丽设计的程序框的程序框图图如如图图所示所示:用以用以计计算和式算和式1 12 2+2+22 2+3+32 2+20+202 2的的值值，则则在判断框内在判断框内应应填写填写()A.i20A.i20B.i21B.i21C.i21C.i20D.i20C【解析解析】选选C.C.该程序框图中含有当型循环结构，判断框内的条该程序框图中含有当型循环结构，判断框内的条件不成立时循环终止件不成立时循环终止.由于是当由于是当i=21i=21时开始终止循环，时开始终止循环，则在判断框中应填写则在判断框中应填写i21i46?否否是是输出输出p p结束结束P=0i=1t=0p=p+it=t+1i=i+t11设计一个算法的程序框图的基本思路：设计一个算法的程序框图的基本思路：第一步，第一步，用自然语言表述算法步骤用自然语言表述算法步骤.第二步，第二步，确定每个算法步骤所包含的逻辑结构，确定每个算法步骤所包含的逻辑结构，并用相应的程序框图表示并用相应的程序框图表示.第三步，第三步，将所有步骤的程序框图用流程线连接起将所有步骤的程序框图用流程线连接起来，并加上两个终端框来，并加上两个终端框.修凿可以使道路平直，但只有崎岖的未经修凿的道路才是天才的道路.