【课件】算法的概念及描述 2023—2024学年人教中图版（2019）高中信息技术必修一.pptx

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1、算法概念与描述ALGORITHM CONCEPTS AND DESCRIPTIONSn n 信息信息技术技术CONTENTS目 录认识算法总结描述算法123情景描述狼羊菜问题一个农夫带着一条狼、一个农夫带着一条狼、一头羊和一篮蔬菜要过一头羊和一篮蔬菜要过河，但只有一条小船可河，但只有一条小船可用。乘船时，农夫每趟用。乘船时，农夫每趟只能带一样东西。当农只能带一样东西。当农夫在场的时候，这三样夫在场的时候，这三样东西相安无事。一旦农东西相安无事。一旦农夫不在，狼会吃羊，羊夫不在，狼会吃羊，羊会吃菜。会吃菜。请设计一个方案，使请设计一个方案，使农夫能安全地将这三样农夫能安全地将这三样东西带过河。东

2、西带过河。情景描述方案一情景描述方案二情景描述01020403农夫带羊过河农夫带羊过河农夫返回农夫返回农夫带狼过河农夫带狼过河农夫带羊返回农夫带羊返回农夫带菜过河农夫带菜过河农夫返回农夫返回农夫带羊过河农夫带羊过河农夫带羊过河农夫带羊过河农夫返回农夫返回农夫带菜过河农夫带菜过河农夫带羊返回农夫带羊返回农夫带狼过河农夫带狼过河农夫返回农夫返回农夫带羊过河农夫带羊过河解决农夫带狼羊菜过河的方法，可以称之为算法解决农夫带狼羊菜过河的方法，可以称之为算法01认 识 算 法R E C O G N I Z E A L G O R I T H M S算法的概念广义上讲，算法是解决一个特定问题而采取的广义上讲

3、，算法是解决一个特定问题而采取的确定确定的、有限的的、有限的步骤。步骤。清洗茶壶、茶杯、拿茶叶烧水泡茶算法的概念124方案一：方案一：方案二：方案二：方案三：方案三：以上方案中，以上方案中，哪一个可行且哪一个可行且高效？高效？解决同一个问题的算法可能有多种。解决同一个问题的算法可能有多种。算法的特征九章算术九章算术“更相减损术更相减损术”算法的特征 在计算机领域，算法作为一个精心设计的运算序列，描述了计算在计算机领域，算法作为一个精心设计的运算序列，描述了计算机如何将输入转化为输出的过程。算法一般具有如下特征：机如何将输入转化为输出的过程。算法一般具有如下特征：算法的特征算法的特征有输入有输入

4、一个算法通常要求有一个算法通常要求有0 0个或多个输入。个或多个输入。有输出有输出一个算法可以有一个或多个输出。一个算法可以有一个或多个输出。有穷性有穷性算法必须能在有限个步骤之后终止。算法必须能在有限个步骤之后终止。可行性可行性算法中的每一步都是可以执行的。算法中的每一步都是可以执行的。确定性确定性算法的每个步骤都具有确定的含义，没有歧义。算法的每个步骤都具有确定的含义，没有歧义。更相减更相减损数中数中输入入153和和119，print(“Hello,World!”)02描 述 算 法D E S C R I B E T H E A L G O R I T H M算法的描述方法自然语言自然语言

5、小明在去往地铁站时，在路口遇到了一个红绿灯。小明发现该红绿灯上配有一个倒计时器，倒计时15秒之后红灯变成了绿灯，如何将“倒计时倒计时1515秒秒”的算法描述出来？算法的描述方法自然语言自然语言将计数器将计数器t t（剩余秒数）设为（剩余秒数）设为1515；如果如果t t大于等于大于等于1 1，执行步骤，执行步骤，否则执行步骤，否则执行步骤；显示显示t t，并保持显示，并保持显示1 1秒，然后清除显示；秒，然后清除显示；将将t t的值减的值减1 1，跳转至步骤，跳转至步骤。倒计时结束。倒计时结束。倒计时倒计时1515秒？秒？算法的描述方法优势不足简单直接，比较容易掌握。简单直接，比较容易掌握。算

6、法中含有多分支或循环操作较多时难以清晰表示；算法中含有多分支或循环操作较多时难以清晰表示；自然语言的歧义性易导致算法执行的不确定性。自然语言的歧义性易导致算法执行的不确定性。小明小明请请小李和他的朋友去看小李和他的朋友去看电电影。影。算法的描述方法流程图是用图形表示算法的一种常用工具。用流程图描述的算法直流程图是用图形表示算法的一种常用工具。用流程图描述的算法直观易读，问题解决的步骤清晰简洁，算法结构表达明确。观易读，问题解决的步骤清晰简洁，算法结构表达明确。流程图流程图流程图符号流程图符号名称名称功能功能开始开始/结束框结束框表示算法的开始或结束输入输入/输出框输出框表示输入或输出数据处理框

7、处理框框中指出要处理的内容，此框有一个入口和一个出口判断框判断框用于表示条件判断及产生分支的情况，判断框有四个顶点，通常上面的顶点表示入口流程线流程线用于控制流程方向算法的描述方法结束结束t t 1515t t 1 1输出输出t tt t t-1t-1TrueTrueFalseFalse保持显示保持显示1 1秒秒清除显示清除显示 倒计时倒计时1515秒？秒？将计数器将计数器t t设为设为1515；如果如果t t大于等于大于等于1 1，执行步，执行步骤骤，否则执行步骤，否则执行步骤；显示显示t t，并保持显示，并保持显示1 1秒，秒，然后清除显示；然后清除显示；将将t t的值减的值减1 1，跳转

8、至步骤，跳转至步骤。倒计时结束。倒计时结束。开始开始流程图流程图算法的描述方法循环结构循环结构顺序结构顺序结构选择结构选择结构三种基本结构结束结束t t 1515t t 1 1输出输出t tt t t-1t-1TrueTrueFalseFalse保持显示保持显示1 1秒秒清除显示清除显示开始开始算法的描述方法S1S1SnSn 顺序结构顺序结构三种基本结构-顺序结构算法的描述方法FalseFalseTrueTrue S1S1S2S2条件条件选择结构选择结构三种基本结构-选择结构（分支结构）算法的描述方法三种基本结构S1S1条件条件FalseFalseTrueTrue 循环结构循环结构食堂阿姨打菜

9、：接过顾客的餐盘询问菜品打菜递回餐盘，重复以上过程，直到所有顾客的菜都打完为止。公交司机：驾驶到一个站点停车开前后门等乘客上下车关门继续行驶，重复以上过程，直到交接班时间为止。循环体算法的描述方法注意区分注意区分选择和循环选择和循环三种基本结构FalseFalseTrueTrue S1S1S2S2条件条件选择结构选择结构S1S1条件条件FalseFalseTrueTrue 循环结构循环结构算法的描述方法操作时，我们可以在纸上手工绘制流程图，也可以使用工具软件或操作时，我们可以在纸上手工绘制流程图，也可以使用工具软件或者到特定的网站进行绘制。者到特定的网站进行绘制。算法的描述方法辗转相除法输入m

10、,nR=0m=n循环结构循环结构算法的描述方法伪代码伪代码t t 1515while t while t 1 1 output 1 output 1 sleep 1s sleep 1s clear clear t t t-1t-1end whileend while 倒计时15秒？三种描述方法的比较算法描述的方法优势不足自然语言简单直接易掌握难以清晰表示不确定性流程图清晰简洁易于表达选择结构利于不同环境的程序设计形势复杂伪代码书写方便易于理解便于向计算机程序设计语言过渡需懂专业技能才能编写不直观错误不容易排查03总结SUMMARY算算法法概概念念和和描描述述算法的概念算法的概念算法的特征算法的

11、特征算法的描述方法算法的描述方法有输入有输入有输出有输出确定性确定性有穷性有穷性可行性可行性一个算法通常要求有一个算法通常要求有0 0个或多个输入。个或多个输入。一个算法可以有一个或多个输出。一个算法可以有一个或多个输出。算法必须能在有限个步骤之后终止。算法必须能在有限个步骤之后终止。算法中的每一步都是可以执行的。算法中的每一步都是可以执行的。算法的每个步骤都具有确定的含义。算法的每个步骤都具有确定的含义。有输入有输入有输出有输出有穷性有穷性可行性可行性自然语言自然语言流程图流程图伪代码伪代码用日常所用语言来描述算法的步骤。用日常所用语言来描述算法的步骤。流程图是用图形表示算法的一种常用工具。

12、流程图是用图形表示算法的一种常用工具。采用一种类似程序设计语言的代码来描述算法。采用一种类似程序设计语言的代码来描述算法。算法就是解决一个特定问题而采取的确定的，有限的步骤。算法就是解决一个特定问题而采取的确定的，有限的步骤。实践练习阅读流程流程图说出它的功能。出它的功能。输出出0100可以被可以被3整除的所有整数整除的所有整数实践练习某城市公交车票价某城市公交车票价 2 2 元，乘客可以刷卡乘车。刷卡时，若公交卡余元，乘客可以刷卡乘车。刷卡时，若公交卡余额不足额不足 2 2 元，提示元，提示“请投币请投币”；若余额大于等于；若余额大于等于 2 2 元但小于元但小于 10 10 元，提元，提示示“余额即将不足余额即将不足”；若余额大于等于；若余额大于等于 10 10 元，提示元，提示“欢迎乘车欢迎乘车”。请。请用流程图描述该功能。用流程图描述该功能。实践练习提示“请投币请投币”提示提示“余额即将不足余额即将不足”余额不足余额不足 2 2 元元提示提示“欢迎乘车欢迎乘车”余额大于等于余额大于等于 2 2 元但小于元但小于 10 10 元元余额大于等于余额大于等于 10 10 元元感 谢 聆 听T H A N K S F O R L I S T E N I N G信息信息技术技术