1.1-计算机解决问题的过程.ppt

《1.1-计算机解决问题的过程.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1.1-计算机解决问题的过程.ppt（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、计算机解决问题的过程计算机解决问题的过程选修一选修一 算法与程序设计算法与程序设计谭德江 2017年4月人机大战第二季发布会2017年4月10日，中国围棋协会和浙江省体育局携手Google共同宣布，三方将联合主办“中国乌镇围棋峰会”，届时AlphaGo将再度与最顶尖的人类棋手进行对弈。这场为期5天，有关围棋与人工智能的赛事将于5月23日-27日在中国最富盛名的水乡古镇，世界互联网大会永久会址，浙江桐乡乌镇举行。计算机是人脑的延伸，要研究计算机是人脑的延伸，要研究计算机解决问题的过程，需要从人计算机解决问题的过程，需要从人解决问题的过程谈起。解决问题的过程谈起。1.1.“韩信点兵韩信点兵”的的故

2、事故事 (学生活动：学生活动：看书看书p4p4（2 2），了解韩信其人。，了解韩信其人。)相传我国汉代有位大将军叫韩信，他在点兵时相传我国汉代有位大将军叫韩信，他在点兵时让士兵分别从让士兵分别从1 13 3、1 15 5、1 17 7报数，然后报告各报数，然后报告各次的余数，这样，就知道总共有多少士兵。然后韩次的余数，这样，就知道总共有多少士兵。然后韩信就凭这些数，可以求得这队士兵的总人数。信就凭这些数，可以求得这队士兵的总人数。这这个个问题问题即著即著名的名的“韩韩信信点兵点兵”问题，问题，又又称称“鬼谷鬼谷算算”、“秦王暗秦王暗点兵点兵”这里面有什么秘密呢？2.2.孙子算经孙子算经中的题目

3、中的题目 我国古代数学名著我国古代数学名著孙子算经孙子算经中有中有“物不知物不知数数”的题目：今有物不知其数，三三数之剩的题目：今有物不知其数，三三数之剩2 2，五五数，五五数之剩之剩3 3，七七数之剩，七七数之剩2 2，问物几何？，问物几何？请同学们开动脑筋，算算该“物”最少有几个？看看能不能找出多种解决方法 2 2孙子算经孙子算经中中“有物不知其数有物不知其数”问题的问题的解答解答 1）筛选法）筛选法.首先写出首先写出“用用3除余除余2”的数：的数：2，5，8，11，14，17，20，23，26，29，其中，其中，“用用5除余除余3”的数：的数：8，23，其中，其中，“用用7除余除余2”的

4、数：的数：23，由此得到，由此得到，23是最小的一个解。是最小的一个解。至于下一个解是什么，要把至于下一个解是什么，要把“”写出来才写出来才知道；实践以后发现，是要费一点儿功夫的。知道；实践以后发现，是要费一点儿功夫的。2）公倍数法）公倍数法 现在仿照上边用过的现在仿照上边用过的“公倍数法公倍数法”，设要求的数为设要求的数为 ，则依题意，得联立，则依题意，得联立方程组方程组 当然，解，不是唯一的，当然，解，不是唯一的，每差每差105，都是另一个解答，都是另一个解答，但如果结合实际问题，答案往往就是唯但如果结合实际问题，答案往往就是唯一的了。一的了。例如一队士兵的大约人数，韩信应是知例如一队士兵

5、的大约人数，韩信应是知道的。道的。人解决问题的一般过程人解决问题的一般过程观察、分析问题观察、分析问题收集必要的信息收集必要的信息解决问题解决问题判断、推理判断、推理根据已有的根据已有的知识、经验知识、经验 按照一定的按照一定的方法和步骤方法和步骤 总结：人解决问题的思路总结：人解决问题的思路首先：观察、分析问题，收集必要的信息，然后根首先：观察、分析问题，收集必要的信息，然后根据已有的知识、经验进行判断、推理、尝试按一定据已有的知识、经验进行判断、推理、尝试按一定的方法和步骤去解决问题。的方法和步骤去解决问题。第二：解决同一个问题会有多种求解的方法。不同第二：解决同一个问题会有多种求解的方法

6、。不同的方法有优劣之分。的方法有优劣之分。第三：解决问题有时还要靠人的第三：解决问题有时还要靠人的“顿悟顿悟”、“灵感灵感”。肯定地回答：能！能不能让计算机来帮助我们解能不能让计算机来帮助我们解决问题呢？决问题呢？如何用计算机解决问题如何用计算机解决问题计算机只懂得根据人的命令来执行相关的程序，而我们要计算机只懂得根据人的命令来执行相关的程序，而我们要编写编写程序，程序，首首先要分析问题：先要分析问题：对问题进对问题进行行详细详细地地分析，通过分析，分析，通过分析，弄清楚弄清楚已知已知条条件下的件下的初初始始状态状态及要及要达达到的到的目标目标，找找出求解问题的方法和过程，并出求解问题的方法和

7、过程，并抽抽取取出一出一个数个数学学模型模型，形形成算成算法法;然后要设计算法：然后要设计算法：将这将这个数个数学学模型连模型连同它要同它要处理处理的的数据数据用计算机能识用计算机能识别别的方的方式式描述描述出来，出来，使使之之成为计算机能成为计算机能处理处理的对的对象象；最后，编写程序：最后，编写程序：用程序设计语言设计出用程序设计语言设计出具具体的问题求解过程，体的问题求解过程，形形成计算机程序，成计算机程序，这样，计算机就会按照我们这样，计算机就会按照我们给给定的指定的指令令一一条条一一条地条地进进行处理行处理了。了。计算机解决问题计算机解决问题的基本过程的基本过程开始开始分析问题分析问

8、题设计算法设计算法编写程序编写程序运行程序运行程序验证结果验证结果问题解决问题解决无论使用现成的软件解决问题，还是自己动手编程解决问题，其实质都是一样的：现有的计算机软件同样也经历了这些过程，其差别在于，用程序设计解决问题需要我们亲自动手设计软件，而使用现成的软件，是别人已经给我们设计好了的。人机人机“问题解决问题解决”对比对比相同点相同点不同点不同点人类解决问题人类解决问题用计算机解决问题用计算机解决问题计算速度计算速度精确度精确度自动化自动化分析问题、设计算法、得出结果等分析问题、设计算法、得出结果等计算速度比较慢计算速度比较慢计算速度比较快计算速度比较快精确度不高，易出错精确度不高，易出

9、错编写程序、调试程序、编写程序、调试程序、运算速度快运算速度快具有一定的自动化具有一定的自动化不具有自动化解决问题不具有自动化解决问题小结小结用计算机程序解决问题的基本过程用计算机程序解决问题的基本过程设计算法设计算法设计算法设计算法分析问题分析问题分析问题分析问题编写程序编写程序编写程序编写程序调试程序调试程序调试程序调试程序检测结果检测结果检测结果检测结果l人工解题与计算机解题的异同点人工解题与计算机解题的异同点一个农夫带着一条狼、一头山羊和一篮蔬菜一个农夫带着一条狼、一头山羊和一篮蔬菜要过河，但只有一条船。乘船时，农夫只能带一要过河，但只有一条船。乘船时，农夫只能带一样东西。当农夫在场的时候，这三样东西相安无样东西。当农夫在场的时候，这三样东西相安无事。一旦农夫不在，狼会吃羊，羊会吃菜。请设事。一旦农夫不在，狼会吃羊，羊会吃菜。请设计一个算法，使农夫能安全地将这三样东西带过计一个算法，使农夫能安全地将这三样东西带过河。河。课外拓展：农夫课外拓展：农夫的故事的故事对于同一个问题，解决方法是否只有一种？对于同一个问题，解决方法是否只有一种？对于同一个问题，解决方法是否只有一种？对于同一个问题，解决方法是否只有一种？