算法是程序设计的灵魂班级：软件1202
学号：2012090202
姓名：
【摘要】算法，简单的定义就是定义良好的计算过程，它取一个或一组值作为输入，并产生出一个或一组值作为输出。或者说，算法就是一系列的计算步骤，用来将输入数据转换成输出结果。算法，可以在各种学科中发挥出惊人的威力。然而，算法真正焕发青春得到发展，主要发展在计算机的时代。随着计算机技术的广泛应用，人们越来越清楚的认识到，作为计算机科学中最重要和最核心的技术——程序设计，其灵魂就是解决问题的算法
【关键字】算法，程序设计
算法是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令，算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说，能够对一定规范的输入，在有限时间内获得所要求的输出。如果一个算法有缺陷，或不适合于某个问题，执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
算法中的指令描述的是一个计算，当其运行时能从一个初始状态和（可能为空的）初始输入开始，经过一系列有限而清晰定义的状态，最终产生输出并停止于一个终态。一个状态到另一个状态的转移不一定是确定的。随机化算法在内的一些算法，包含了一些随机输入。形式化算法的概念部分源自尝试解决希尔伯特提出的判定问题，并在其后尝试定义有效计算性或者有效方法中成形。这些尝试包括库尔特·哥德尔、Jacques Herbrand和斯蒂芬·科尔·克莱尼分别于1930年、1934年和1935年提出的递归函数，阿隆佐·邱奇于1936年提出的λ演算，1936年Emil Leon Post的Formulation 1和艾伦·图灵1937年提出的图灵机。即使在当前，依然常有直觉想法难以定义为形式化算法的情况。
一个算法通常具有以下五个重要的特征：
有穷性：算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止；
确切性：算法的每一步骤必须有确切的定义；
输入项：一个算法有0个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况，所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件；
输出项：一个算法有一个或多个输出，以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的；
可行性：算法中执行的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执行的操作步，即每个计算步都可以在有限时间内完成（也称之为有效性）。
我们一般常见的几种算法分析设计策略主要有：动态规划、贪心算法、回溯法、分支限界法。这也计算机程序设计常用的算法。
动态规划
动态规划程序设计是对解最优化问题的一种途径、一种方法，而不是一种特殊算法。不象前面所述的那些搜索或数值计算那样，具有一个标准的数学表达式和明确清晰的解题方法。动态规划程序设计往往是针对一种最优化问题，由于各种问题的性质不同，确定最优解的条件也互不相同，因而动态规划的设计方法对不同的问题，有各具特色的解题方法，而不存在一种万能的动态规划算法，可以解决各类最优化问题。因此读者在学习时，除了要对基本概念和方法正确理解外，必须具体问题具体分析处理，以丰富的想象力去建立模型，用创造性的技巧去求解。我们也可以通过对若干有代表性的问题的动态规划算法进行分析、讨论，逐渐学会并掌握这一设计方法。
动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中，可能会有许多可行
解。每一个解都对应于一个值，我们希望找到具有最优值的解。动态规划算法与分治法类似，其基本思想也是将待求解问题分解成若干个子问题，先求解子问题，然后从这些子问题的解得到原问题的解。与分治法不同的是，适合于用动态规划求解的问题，经分解得到子问题往往不是互相独立的。若用分治法来解这类问题，则分解得到的子问题数目太多，有些子问题被重复计算了很多次。如果我们能够保存已解决的子问题的答案，而在需要时再找出已求得的答案，这样就可以避免大量的重复计算，节省时间。我们可以用一个表来记录所有已解的子问题的答案。不管该子问题以后是否被用到，只要它被计算过，就将其结果填入表中。这就是动态规划法的基本思路。具体的动态规划算法多种多样，但它们具有相同的填表格式。在编程中常用解决最长公共子序列问题、矩阵连乘问题、凸多边形最优三角剖分问题、电路布线等问题。
1.2 贪心算法
所谓贪心算法（又称贪婪算法）是指，在对问题求解时，总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说，不从整体最优上加以考虑，他所做出的仅是在某种意义上的局部最优解。贪心算法不是对所有问题都能得到整体最优解，但对范围相当广泛的许多问题他能产生整体最优解或者是整体最优解的近似解。
贪心算法的基本思路： a.建立数学模型来描述问题。 b.把求解的问题分成若干个子问题。
c..对每一子问题求解，得到子问题的局部最优解。
d..把子问题的解局部最优解合成原来解问题的一个解。实现该算法的过程： a.从问题的某一初始解出发； b.while 能朝给定总目标前进一步 do c.求出可行解的一个解元素；
d.由所有解元素组合成问题的一个可行解。
e.下面是一个可以试用贪心算法解的题目，贪心解的确不错，可惜不是最优解。
1.3 回溯法
回溯法是一个既带有系统性又带有跳跃性的的搜索算法。它在包含问题的所有解的解空间树中，按照深度优先的策略，从根结点出发搜索解空间树。算法搜索至解空间树的任一结点时，总是先判断该结点是否肯定不包含问题的解。如果肯定不包含，则跳过对以该结点为根的子树的系统搜索，逐层向其祖先结点回溯。否则，进入该子树，继续按深度优先的策略进行搜索。回溯法在用来求问题的所有解时，要回溯到根，且根结点的所有子树都已被搜索遍才结束。而回溯法在用来求问题的任一解时，只要搜索到问题的一个解就可以结束。这种以深度优先的方式系统地搜索问题的解的算法称为回溯法，它适用于解一些组合数较大的问题。
回溯法的基本思想：确定了解空间的组织结构后，回溯法就从开始结点（根结点）出发，以深度优先的方式搜索整个解空间。这个开始结点就成为一个活结点，同时也成为当前的扩展结点。在当前的扩展结点处，搜索向纵深方向移至一个新结点。这个新结点就成为一个新的活结点，并成为当前扩展结点。如果在当前的扩展结点处不能再向纵深方向移动，则当前扩展结点就成为死结点。换句话说，这个结点不再是一个活结点。此时，应往回移动（回溯）至最近的一个活结点处，并使这个活结点成为当前的扩展结点。回溯法即以这种工作方式递归地在解空间中搜索，直至找到所要求的解或解空间中已没有活结点时为止。
用回溯法解题的一般步骤：
（1）针对所给问题，定义问题的解空间；（2）确定易于搜索的解空间结构；
（3）以深度优先方式搜索解空间，并在搜索过程中用剪枝函数避免无效搜索。
1.4 分支限界法
分支定界 (branch and bound) 搜索法是一种在问题的解空间树上搜索问题的解的方法。但与回溯算法不同，分支定界算法采用广度优先或最小耗费优先的方法搜索解空间树，并且，在分支定界算法中，每一个活结点只有一次机会成为扩展结点。
分支定界法的思想是：首先确定目标值的上下界，边搜索边减掉搜索树的某些支，提高搜索效率。
解题步骤：
（1）在问题的边带权的解空间树中进行广度优先搜索
（2）找一个叶结点使其对应路径的权最小(最大)
（3）当搜索到达一个扩展结点时,一次性扩展它的所有儿子
（4）将满足约束条件且最小耗费函数目标函数限界的儿子,插入活结点表中
（5）从活结点表中取下一结点同样扩展
（6）直到找到所需的解或活动结点表为空为止
【参考资料】
【1】王晓东.计算机算法设计与分析（第2版）电子工业出版社
【2】Thomas H. cormen等算法导论（第二版）机械工业出版社
【3】徐子珊算法设计、分析与实现从入门到精通人民邮电出版社
算法与程序设计思想 【基本信息】 【课标要求】 （一）利用计算机解决问题的基本过程 （1）结合实例，经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程，认识算法和程序设计在其中的地位和作用。 （2）经历用自然语言、流程图或伪代码等方法描述算法的过程。 （4）了解程序设计语言、编辑程序、编译程序、连接程序以及程序开发环境等基本知识。 【学情分析】 高一年级的学生已具备了一定的观察、思考、分析和解决问题能力，也已有了顺序结构、分支结构、循环结构等知识的储备。因此，对于如何将解决问题的思路画成流程图已有一定的基础，但可能还不很熟练，尤其对刚学过的循环结构，教师在课堂上要注意引导。 『此处说“已有了顺序结构、分支结构、循环结构等知识的储备”，应该是指在必修部分对“计算机解决实际问题的基本过程”已有所体验与了解，或是指已学习过数学中相关模块的知识，这是本案例教学得以实施的必不可少的前提条件。』 【教学目标】 1.知识与技能： 建立求一批数据中最大值的算法设计思想，并将算法的设计思想用流程图表示出来。 2.过程与方法： 利用现实生活中比较身高的活动，以及对武术比赛中“打擂台”流程的逐步梳理，让学生学会从此类生活实际中提炼出求最大值的思想方法，即算法思想。 培养学生分析问题、解决问题的能力，让学生学会在面对问题时能梳理出解决问题的清晰思路，进而设计出解决某个特定问题的有限步骤，从而理解计算机是如何解决、处理某种问题的。 『在过程上，通过现实生活中的实例来引导学生总结“求最大值”的算法思想。过程的实现关键在于实例引用是否贴切，是否有利于学生向抽象结论的构建。本案例的实例选择是符合这一要求的。在方法上，注重培养学生分析、解决问题的一般能力，再次体验与理解应用计算机解决问题的基本过程，为后面更一步的学习打下基础，积累信心。』 3.情感态度与价值观：
VB录入、运行源程序的操作、使用教案 一、教材分析 算法作为信息科技课程教学内容，旨在培养和提高学生的逻辑思维能力，以及用计算机去分析问题、解决问题的能力。然而算法的相关概念比较枯燥，理论过于抽象，对学生的能力要求较高，所以在教学过程中往往难以把握，也不容易引发学生的兴趣。因此需要教师在教学设计和课堂教学中，运用各种手段，使教学内容生动起来，活起来。 二、关于教学目标 在知识目标方面：通过对出租车计价器收费方法的算法设计，使学生理解分支结构解决问题的基本思想，能用分支结构算法来解决实际问题。 在能力目标方面：通过对出租车计价器收费方法的算法设计，培养和提高学生逻辑思维能力以及培养学生在算法研究中的自学探究能力和解决具体问题的能力。在情感目标方面：通过对出租车计价器收费方法的算法设计，激发学生兴趣，提高学生学习的主动性和积极性。让学生知道算法设计在现实生活中的重要性和程序设计的实用性。同时也倡导同学间的相互研究讨论的风气，逐步养成合作学习的好风气，取长补短、共同提高。 三、关于教学设计 中小学信息科技课程既承担着让中小学生了解、熟悉、掌握信息科技的基础知识和基本操作技能的任务，又承担着通过学习，学会利用信息技术发展创造性思维，培养解决真实、开放问题能力的任务。 四、关于教学策略 通过项目式学习，一般要求学生应以小组为单位，联系学习、生活的实践，设计学习任务、课题或项目，教师只起组织、指导作用，并考虑制定可行的评价方案。对于在项目活动中出现学生思维出现盲点或陷入小巷思维时，教师因势利导，给与学生适时的引导与帮助。这样将更有利于学生正确地分析问题、思考问题，学生思维才能得到更有效的培养和锻炼。 最后，期望通过本项目学生能充分理解分支结构解决问题的基本思想，根据算法画出流程图。同时能形成相互研究讨论的风气，逐步养成合作学习的好风气，取
学习必备欢迎下载 第一课初识算法与程序设计 一、教学目标 1、知识与技能 （1）理解算法的概念，培养学生自我探索信息，高效获取信息的能力； （2）能初步利用算法解决简单的问题，培养学生的理论联系实际能力和动 手操作能力。 2、情感、态度、价值观 学生在学习过程中，通过亲身经历体验获得对此算法的感性认识，培养学 生自我获取信息、分析评价信息、、表达呈现信息的能力，进一步提高其信息素养。 二、教学重点难点 重点：算法概念的理解 难点：如何科学合理的选择和设计算法。 三、教学策略与手段 以趣味性问题设置情境，激发学生探索解决问题的兴趣，与学生进行互动 探讨，通过 Flash 演示材料，比较直观地把抽象的问题简单化，使学生的思考 逐步深入，从而总结出算法的概念，学会如何设计和选择算法，培养学生自主 探究学习的能力。 四、教学过程（ 1 课时） （一）我们来共同寻找下面一些生活中比较现实的问题的解决方法。 【问题一】天下真的有“不要钱的午餐”吗？ 某一餐馆门口海报上写着“不要钱的午餐”，规则如下：在三个月内，来
的顺序都坐一遍，以后来吃饭就可永远免费” 。于是有人想，这太容易了，每人每次坐不同的位置，吃五次不就行了？于是他就叫上自己的朋友参加这项活动，可是，吃了十次之后，还没有吃上免费午餐，这是怎么回事呢？ 学生们感觉非常有意思，很快以小组为单位进行热烈的讨论并得出了破解问题 的步骤：①第一个座位５个人都有坐的机会②第二个座位只有４个人中的任一 个有坐的机会（一个人不能同时坐两个座位）③第三个座位只有３个人中的任 一个有坐的机会④第四个座位只有２个人中的任一个有坐的机会⑤第五个座位 只有１个人有坐的机会⑥计算：５×４×３×２×１＝１２０⑦得出结论：需 要吃１２０次才有可能吃上免费午餐。 【问题二】有三个和尚和三个妖怪过河，只有一条能装下两个人的船，在河的 任何一方或者船上，如果妖怪的人数大于和尚的人数，那么和尚就会有被吃掉 的危险。你能不能找出一种安全的渡河方法呢？请写一写你的渡河方案。学 生：学生讨论回答。 〖展示步骤〗 ①两个妖怪先过河，一个妖怪回来； ②再两个妖怪过河，一个妖怪回来； ③两个和尚过河，一个妖怪和一个和尚回来； ④两个和尚过河，一个妖怪回来； ⑤两个妖怪过河，一个妖怪回来； ⑥两个妖怪过河。 【F lash 动画展示】通过讨论和动画展示，我们可以知道，计算机解决问题和 人解决问题一样需要有清晰的解题步骤。算法就是解决问题的程序或步骤。（二）【课件展示】算法的概念：
数据结构课程设计报告 设计名称：1）简单个人电话号码查询系统 2）哈希表设计
《程序设计与算法分析》课程设计报告 一、简单个人电话号码查询系统 1、需求分析 1、程序的功能：实现一个简单的个人电话号码查询系统，根据用户输入的信息进行排序（按电话号码）并且可以进行快速查询（按姓名），同时还可以进行插入、删除、修改等维护功能 2、输入输出的要求：电话本中每个人的各项信息需要由键盘进 行输入，应用getch 函数进行输入，printf 函数实现输出。 3、测试数据。 2、概要设计 1、存储结构设计说明： 应用结构体类型的数组对电话本中的记录进行存储。 struct record { char name[20]; char phone[20]; char mailbox[20]; }people[60]; 2、程序设计组成框图 3、详细设计 1、主函数 函数功能：对写入文件函数及主菜单函数进行调用。实现主菜单的显示 函数类型：未调用参数，且无返回值。 函数调用关系描述：调用主菜单函数及写入文件函数，实现主菜 个人电话本系统 主菜单 文件导入函数 添加记录函 数 修改菜单 按姓名修改 删除菜单 删除函数 查找菜单 查找函数 排序菜单 排序函数 显示所有 写入文件
单的显示。 2、从文件导入函数 函数功能：判断文件是否存在，存在进行导入，不存在进行文件导入。 函数类型：未调用参数，且无返回值。 算法说明（流程图表示） 开始 是否为输入打开文件失败 是否为输出打开文件失败 建立失败 通讯录 已建立 返回主菜单 退出 指针调到文件尾 文件当 前位置 是否大 于0 返回文件头部，遍历 向电话本中写入信 息 文件导入 成功 任意键回主 菜单 文件导入成功， 无任何记录，任 意键回主菜单 返回主菜单 否 否 否 是 是 是 从文件导入函数流程图
第一课初识算法与程序设计 一、教学目标 1、知识与技能 （1）理解算法的概念，培养学生自我探索信息，高效获取信息的能力； （2）能初步利用算法解决简单的问题，培养学生的理论联系实际能力和动手操作能力。 2、情感、态度、价值观 学生在学习过程中，通过亲身经历体验获得对此算法的感性认识，培养学生自我获取信息、分析评 价信息、、表达呈现信息的能力，进一步提高其信息素养。 二、教学重点难点 重点：算法概念的理解 难点：如何科学合理的选择和设计算法。 三、教学策略与手段 以趣味性问题设置情境，激发学生探索解决问题的兴趣，与学生进行互动探讨，通过Flash演示材 料，比较直观地把抽象的问题简单化，使学生的思考逐步深入，从而总结出
算法的概念，学会如何设计 和选择算法，培养学生自主探究学习的能力。 四、教学过程（1课时） （一）我们来共同寻找下面一些生活中比较现实的问题的解决方法。 【问题一】天下真的有“不要钱的午餐”吗？ 某一餐馆门口海报上写着“不要钱的午餐”，规则如下：在三个月内，来宾必须凑够五个人，五人 每次来就餐必须按照不同的顺序坐，直到把所有可能的顺序都坐一遍，以后来吃饭就可永远免费” 。于 是有人想，这太容易了，每人每次坐不同的位置，吃五次不就行了？于是他就叫上自己的朋友参加这项 活动，可是，吃了十次之后，还没有吃上免费午餐，这是怎么回事呢？ 学生们感觉非常有意思，很快以小组为单位进行热烈的讨论并得出了破解问题的步骤：①第一个座位５ 个人都有坐的机会②第二个座位只有４个人中的任一个有坐的机会（一个人不能同时坐两个座位）③第 三个座位只有３个人中的任一个有坐的机会④第四个座位只有２个人中的任一个有坐的机会⑤第五个座 位只有１个人有坐的机会⑥计算：５×４×３×２×１＝１２０⑦得出结论：需要吃１２０次才有可能
高一第二学期《算法与程序设计》学分认定试题 学校：_____________ 班级：____________ 学号：____________ 姓名：____________ 一、单选题（每小题3分，20小题，共60分） 1、用计算机解决问题时，首先应该确定程序“做什么”，然后再确定程序“如何做”请问“如何做”是属于用计算机解决问题的哪一个步骤（） A、分析问题 B、设计算法 C、编写程序 D、调试程序 2、在调试程序过程中，下列哪一种错误是计算机检查不出来的（） A、编译错误 B、执行错误 C、逻辑错误 D、任何错误计算机都能检查出来 3、下列关于算法的叙述中，错误的是（） A、一个算法至少有一个输入和一个输出 B、算法的每一个步骤必须确切地定义 C、一个算法在执行有穷步之后必须结束 D、算法中有待执行的运算和操作必须是相当基本的。 4、流程图中表示判断的是（）。 Ａ、矩形框Ｂ、菱形框Ｃ、圆形框Ｄ、椭圆形框 5、任何复杂的算法都可以用三种基本结构组成，下列不属于基本结构的是（） A、顺序结构 B、选择结构 C、层次结构 D、循环结构 6、能够被计算机直接识别的语言是（） A、伪代码 B、高级语言 C、机器语言 D、汇编语言 7、在VB语言中，下列数据中合法的长整型常量是（） A、08A B、2380836E C、 D、 8、求Mid(“ABCDEFG”,3,2)的结果是（） A、“ABC” B、“CD” C、“ABCDEF” D、“BCD” 9、表达式A+B+C
递归算法的实现 【基本信息】 【课标要求】 （三）算法与问题解决例举 1. 内容标准 递归法与问题解决 （1）了解使用递归法设计算法的基本过程。 （2）能够根据具体问题的要求，使用递归法设计算法、编写递归函数、编写程序、求解问题。 【教材分析】 “算法的程序实现”是《算法与程序设计》选修模块第三单元的内容，本节课是“递归算法的程序实现”，前面学习了用解析法解决问题、穷举法解决问题、在数组中查找数据、对数进行排序以及本节的前一小节知识点“什么是自定义函数”的学习，在学习自定义函数的基础上，学习递归算法的程序实现是自定义函数的具体应用，培养学生“自顶向下”、“逐步求精”的意识起着重要的作用。 『递归算法在算法的学习过程中是一个难点，在PASCAL和C语言等程序语言的学习过程中，往往是将其放在“函数与过程”这一章节中来讲解的。递归算法的实现也是用函数或是过程的自我调用来实现的。从这一点上来讲，作者对教材的分析与把握是准确的，思路是清晰的，目标是明确的。』 【学情分析】 教学对象是高中二年级学生，前面学习了程序设计的各种结构，在学习程序设计各种结构的应用过程中培养了用计算机编程解决现实中问题的能力，特别是在学习循环语句的过程中，应用了大量的“递推”算法。前一节课学习了如何自定义函数，在此基础上学习深入学习和体会自定义函数的应用。以递推算法的逆向思维进行求解问题，在学习过程中体会递归算法的思想过程。多维度的思考问题和解决问题是提高学生的学习兴趣关键。 『递归算法的本质是递推，而递推的实现正是通过循环语句来完成的。作者准确把握了学生前面的学习情况，对递归算法的本质与特征也分析的很透彻，可以说作者对教学任务的分析是很成功的，接来就要看，在成功分析的基础上作者是如何通过设计教学来解决教学难点的了。』 【教学目标】
46．关于下面流程图功能的描述正确的是：( ) A．输入一个数，若其大于0则输出该数，若其小于0则输出该数的相反数 B．输入一个数，若其小于或等于0则输出该数的相反数 C．输入一个数，输出其绝对值 D．以上答案都正确 47．鸡、兔共笼问题，有腿共60条，问鸡、兔各有多少只？下面鸡和兔只数最合理的范围是( ) (范围确定了循环的起始值和终止值) A．鸡：1到28，兔：1到14 B．鸡：2到28，兔：1到14 C．鸡：1到28，兔：2到14 D．鸡：2到28，兔：2到14 48. 在程序中需要将两个变量的值交换，以下四段流程图中，( )不能完成将变量X、Y的值互相交换。A．B．C．D． 49. 使用计算机解题的步骤，以下描述正确的是：( )。 A．正确理解题意→设计正确算法→寻找解题方法→编写程序→调试运行 B．正确理解题意→寻找解题方法→设计正确算法→编写程序→调试运行 C．正确理解题意→寻找解题方法→设计正确算法→调试运行→编写程序 D．正确理解题意→寻找解题方法→设计正确算法→编写程序→调试运行 50. 算法的特征是：有穷性、( )、能行性、有0个或多个输入和有一个或多个输出。 A．稳定性B．确定性C．正常性D．快速性 51. 可以用多种不同的方法来描述一个算法，算法的描述可以用：( ) A．流程图、分支和循环B．顺序、流程图和自然语言 C．流程图、自然语言和伪代码D．顺序、分支和循环 52. 算法中通常需要三种不同的执行流程，即：( ) A．连续模式、分支模式和循环模式B．顺序模式、结构模式和循环模式
C．结构模式、分支模式和循环模式D．顺序模式、分支模式和循环模式 53. 流程图是一种描述算法的方法，其中最基本、最常用的成分有：( ) A．处理框、矩形框、连接框、流程线和开始、结束符 B．菱形框、判断框、连接框、流程线和开始、结束符 C．处理框、判断框、连接框、圆形框和开始、结束符 D．处理框、判断框、连接框、流程线和开始、结束符 54. 算法的描述可以用自然语言，下面说法中正确的是：( ) A．所谓自然语言描述算法就是用人类语言加上数学符号，来描述算法 B．用自然语言描述算法有时存在“二义性” C．自然语言用来描述分支、循环不是很方便 D．以上说法都错误 55.关于程序中的变量，下面说法中错误的是：( )。 A．一旦将数据存入某变量，读取变量中的值，不会改变变量的内容 B．一旦将数据存入某变量，以后就不能将新的数据存入该变量 C．一旦将数据存入某变量，以后可以将新的数据存入该变量 D．一旦将数据存入某变量，只要不把新的数据存入，变量的内容不会改变 56. 程序通常需要三种不同的控制结构，即：顺序结构、分支结构和循环结构，下面说法正确的是：( ) A．一个程序只能包含一种结构 B．一个程序最多可以包含两种结构 C．一个程序可以包含以上三种结构中的任意组合 D．一个程序必须包含以上三种结构 57. 采用盲目的搜索方法，在搜索结果的过程中，把各种可能的情况都考虑到，并对所得的结果逐一进行判断，过滤掉那些不合要求的，保留那些合乎要求的结果，这种方法叫做( ) A．递推法B．枚举法C．选择法D．解析法 VB程序填空题
解析算法及程序实现教学设计 一、设计思想 根据《新课标》的要求，本课“解析算法”的学习目的是使学生进一步体验算法设计思想。为了让学生更易理解其算法的思想：用解析法找出数学表达式，用它来描述问题的原始数据与结果之间的关系。本堂课的设计思路：通过一元二次方程求解实例引入主题——认知主题——实践体验主题——扩展与提高这几个阶段层层深入的递进式方法使学生充分掌握解析算法。从而使学生形成解析算法的科学逻辑结构。 二、教材分析 本课的课程标准内容： 结合实例，经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程，认识算法和程序设计在其中的地位和作用。掌握使用解析算法设计程序解决问题的方法基本要求：1.初步掌握解析算法。2.初步掌握解析算法的程序实现。 教材中很多例子，但是考虑到课时，具体采用了“计算1900年开始的任意一天是星期几”的问题。 三、学情分析 学生对程序的3种基本模式已有一个了解的基础，对于简单的程序段也有一定的认知意识。并且已学习了枚举算法，这对本节课的教学产生积极的作用。但学生还是会觉得算法设计比较难掌握，困难之处在于，如何将题目的设计思想转化为流程图，根据流程图写出相应的代码并通过自己编制程序上机实践来体验。因此在课堂分析过程中，学生应当从听课认识——分析理解——实践探究这些过程中全面掌握解析算法的设计思想，并能用此算法来解决日常生活问题及与其他学科有所关联的一些简单问题。 四、教学目标 知识与技能：理解解析算法的概念和特点，通过分析了解解析算法的解题结构，初步掌握对解析算法的程序实现。 过程与方法：通过具体问题分析，归纳解析算法的基本思想和方法，确定解题步骤。让学生理解如何用3步法来解决实际问题（提出问题——分析问题——解决问题）； 情感态度与价值观：通过小组合作，增进学生间的学习交流，培养合作能力，激发学生学习能动性；感受解析算法的魅力，养成始终坚持、不断积累才能获得成功的意志品质。 五、重点与难点 重点：通过计算1900年开始的任意一天是星期几，让学生理解解析算法的思想，初步
算法与程序设计（教科版）教案 1-1节计算机解决问题的过程 一、教学目标 1、知识与技能 （1）让学生了解算法、穷举法、程序设计语言、编写程序和调试程序等概念。 （2）让学生知道对现实问题的自然语言的描述，特别是类似程序设计语言的自然语言描述。 （3）让学生理解分析问题、设计算法、编写程序、调试程序这一用计算机解决问题的基本步骤，认识其在算法与程序设计中的作用。 2、方法与过程 （1）培养学生发现旧知识的规律、方法和步骤，并把它运用到新知识中去的能力。 （2）培养学生调试程序的能力。 （3）培养学生合作、讨论、观摩、交流和自主学习的能力。 3、情感态度和价值观 通过“韩信点兵”这个富有生动情节的实例和探究、讲授、观摩、交流等环节，让学生体验用计算机解决问题的基本过程。 二、重点难点 本节的重点用计算解决问题的过程中的分析问题、设计算法、和上机调试程序等步骤。用计算机解决问题的过程中的分析问题、设计算法也是本节的难点。 三、教学环境 1、教材处理 教学内容选用中华人民共和国教育部制订的《普通高中技术课程标准》（2003年4月版）中信息技术部分的选修模块1“算法与程序设计”第一章的第一课“计算机解决问题的过程”。教材选用《广东省普通高中信息技术选修一：算法与程序设计》第三章第一节，建议“算法与程序设计”模块在高中一年级下学期或高中二年级开设。 根据2003年4月版《普通高中技术课程标准》的阐述，“算法与程序设计”是普通高中信息技术的选修模块之1，它的前导课程是信息技术的必修模块“信息技术基础”。学生在“信息技术基础”模块里已经学习了计算机的基本操作，掌握了启动程序、窗口操作和文字编辑等基础知识。学生可以利用上述的基础知识，用于本节课的启动Visual Basic程序设计环境，输入程序代码，运行程序等操作。本节课“计算机解决问题的过程”是“算法与程序设计”模块的第一节课，上好这节课是使学生能否学好“算法与程序设计”这一模块的关键。本节课的教学目的是让学生理解分析问题、设计算法、编写程序和调试程序等用计算机解决问题的基本过程，认识其在算法与程序设计中的地位和作用，它也是后续课程如模块化程序设计、各种算法设计等课程的基础。 让学生在人工解题中发现分析问题、设计算法等步骤，并把它应用到用计算机解决问题中去，这是构建主义中知识迁移的方法。本节课还采用了探究、讲授、观摩、交流、阅读材料等多种教学活动的有机结合的方法。 2、预备知识 本节课相联系的旧知识是计算机的基本操作中鼠标、键盘操作，启动、关闭程序，窗口、菜单操作和文字编辑等基础知识，还有解决数学问题的步骤等知识。 3、硬件要求
数组d d[1] d[2] d[3] d[4] d[5] d[6] d[7] d[8] 10 5 21 12 15 6 3 18 A B．d[1]>d[3] - d[6] C．d[3*2]>d[4] D．d[6] + d[1]=d[7] A 请将数学表达式写成计算机程序设计语言表达式为 __________________________________________。 (a+b)*(a+b)/(a*b)|(a+b)^2/(a*b) 算法就是指解决问题的具体方法和步骤。一般算法可以有 ______ 个或多个输出。 1 下列流程图的功能是( )。 A．输入三个数，输出其中的最大数 B．输入三个数，输出其中的中间数 C．输入三个数，输出第一个数 D．输入三个数，输出其中的最小数 D 以下流程图的运行结果是( )。
A．2 B．3 C．4 D．1 D 学校需要购买一批单价为280元的课桌椅，共需500套，运费为总价的1.5%，学校一共需要付款多少元？完成该算法需要5个步骤，正确的顺序是( )。 ①输出学校应付款项YFK②计算总价ZJ=DJ*N③输入每套桌椅的单价DJ 和购买数量N④计算应付款YFK=ZJ + YF⑤计算运费YF=ZJ*0.015 A. ③④⑤②① B. ③⑤④②① C. ③②⑤④① D. ③②④⑤① C 设a=4，b=9，下列表达式的运算结果中，值最大的是( )。 A．a Mod b B．Int(b/a) C．Sqr(b/a) D．b/a A 小明玩猜价格游戏，价格的范围是10元到170元。他第一次猜90元，低了；第二次猜130元，高了；第三次猜110元，又低了；第四次他猜120元……，小明在猜价格时采用的方法是( )。 A. 二分法 B. 随机法 C. 排序法 D. 顺序法 A 将北京、天津、上海等6个城市某天的最高气温(单位：℃)存放在数组a 中： a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] 35.4 33.1 34.6 35.6 35.3 34.8
第6章程序设计与算法分析 习题(答案) 一、选择题 1. A 2. D 3. A 4. C 5. D 6. B 7. B 8. D 9. ABCD 10. D 11. C 12. A 13. B 14. D 15. A 二、简答题 1．简述程序的概念。 答：一个程序就是能够实现特定功能的一组指令序列的集合。或者表示为：程序＝算法＋数据结构。 2．结构化程序设计的思想是什么？ 答：结构化程序设计的基本思想就是采用自上而下、逐步求精的设计方法和单入口单出口的控制结构。 3．结构化程序设计的原则是什么？ 答：结构化程序设计的原则是： (1) 使用顺序、选择、循环3种基本控制结构表示程序逻辑。 (2)程序语句组织成容易识别的语句模块，每个模块都是单入口、单出口。 (3)严格控制GOTO语句的使用。 4．结构化程序设计语言采用自顶向下的方法进行程序设计的特点是什么？ 答：利用结构化程序设计语言采用自上而下的方法进行程序设计的特点是： (1) 问题分解成子问题的结构必须与3种基本程序结构之一相对应。 (2) 问题的划分决定了程序的结构。一方面，子问题的划分决定了这一层次的程序是3种基本结构中的哪一种结构；另一方面，一个问题该如何划分成子问题是灵活的，并不是只有一种分解方法。分解的好坏就决定了设计的质量，也决定了程序的不同结构。 (3) 问题的边界应该清晰明确。只有这样才能精确地解决这些子问题，否则就会模棱两可，无从下手。 5．简述面向对象和结构化程序设计的区别。 答：面向对象是从本质上区别于传统的结构化方法的一种新方法、新思路。它吸收了结构化程序设计的全部优点，同时又考虑到现实世界与计算机之间的关系，认为现实世界是由一系列彼此相关并且能够相互通信的实体组成，这些实体就是面向对象方法中的对象，每个对象都有自己的自然属性和行为特征，而一类相似对象的共性的抽象描述，就是面向对象方法中的核心——类。
实验二 RSA算法 实验目的： 1．深入了解RSA加密算法的加密原理 2．通过编程模拟RSA算法的加密过程 实验内容： 一. RSA概述 ①RSA加密算法是一种最常用的非对称加密算法，CFCA在证书服务中离不了它。在公钥加密标准和电子商业中，RSA被广泛使用。 ②公钥和私钥 1.随意选择两个大的质数p和q，p不等于q，计算N=pq。 2.根据欧拉函数，不大于N且与N互质的整数个数为(p-1)(q-1) 3.选择一个整数e与(p-1)(q-1)互质，并且e小于(p-1)(q-1) 4.用以下这个公式计算d：d× e≡ 1 (mod (p-1)(q-1)) 5.将p和q的记录销毁。 (N,e)是公钥，(N,d)是私钥。(N,d)是秘密的。Alice将她的公钥(N,e)传给Bob，而将她的私钥(N,d)藏起来。 二.RSA算法的编程实现 #include 算法与程序设计选修教 案 Revised as of 23 November 2020 第一课初识算法与程序设计 一、教学目标 1、知识与技能 （1）理解算法的概念，培养学生自我探索信息，高效获取信息的能力； （2）能初步利用算法解决简单的问题，培养学生的理论联系实际能力和动手操作能力。 2、情感、态度、价值观 学生在学习过程中，通过亲身经历体验获得对此算法的感性认识，培养学生自我获取信息、分析评价信息、、表达呈现信息的能力，进一步提高其信息素养。 二、教学重点难点 重点：算法概念的理解 难点：如何科学合理的选择和设计算法。 三、教学策略与手段 以趣味性问题设置情境，激发学生探索解决问题的兴趣，与学生进行互动探讨，通过Flash演示材料，比较直观地把抽象的问题简单化，使学生的思考逐步深入，从而总结出算法的概念，学会如何设计和选择算法，培养学生自主探究学习的能力。 四、教学过程（1课时） （一）我们来共同寻找下面一些生活中比较现实的问题的解决方法。 【问题一】天下真的有“不要钱的午餐”吗 某一餐馆门口海报上写着“不要钱的午餐”，规则如下：在三个月内，来宾必须凑够五个人，五人每次来就餐必须按照不同的顺序坐，直到把所有可能的顺序都坐一遍，以后来吃饭就可永远免费”。于是有人想，这太容易了，每人每次坐不同的位置，吃五次不就行了于是他就叫上自己的朋友参加这项活动，可是，吃了十次之后，还没有吃上免费午餐，这是怎么回事呢 学生们感觉非常有意思，很快以小组为单位进行热烈的讨论并得出了破解问题的步骤：①第一个座位５个人都有坐的机会②第二个座位只有４个人中的任一个有坐的机会（一个人不能同时坐两个座位）③第三个座位只有３个人中的任一个有坐的机会④第四个座位只有２个人中的任一个有坐的机会⑤第五个座位只有１个人有坐的机会⑥计算：５×４×３×２×１＝１２０⑦得出结论：需要吃１２０次才有可能吃上免费午餐。 【问题二】有三个和尚和三个妖怪过河，只有一条能装下两个人的船，在河的任何一方或者船上，如果妖怪的人数大于和尚的人数，那么和尚就会有被吃掉的危险。你能不能找出一种安全的渡河方法呢请写一写你的渡河方案。 学生：学生讨论回答。 〖展示步骤〗 ①两个妖怪先过河，一个妖怪回来； ②再两个妖怪过河，一个妖怪回来； ③两个和尚过河，一个妖怪和一个和尚回来； ④两个和尚过河，一个妖怪回来； ⑤两个妖怪过河，一个妖怪回来； ⑥两个妖怪过河。 算法与程序设计知识点 汇总 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】 算法与程序设计知识点汇总 第一章 计算机解决问题的基本过程 一、开始分析问题 设计算法 编写程序 调试、运行程序 问题解决 二、算法-----程序设计的“灵魂” 1、定义：就是解决问题的方法和步骤 2、特征： 1、确定性：每一步都有确切的含义 2、有穷性：执行的步骤和每一步执行的时间都是有限的 3、输入：有零个或多个输入 4、输出：至少产生一个输出 5、可行性：原则上可精确运行 3、算法的描述：1、自然语言 2、流程图(P11) 3、伪代码（p12） 4、计算机语言 算机直接执行，必须经过转换处理。 高级语言：更接近于自然语言（英语）和数学语言的编程语言，容易掌握和使用，也不能直接识别，必须经过转换才能被计算机执行。 第二章 一、visiual basic 可视化程序开发工具，主要是让程序设计人员利用软件本身所提供的各种控件，像搭积木一样构造应用程序的各种界面，然后再编写少量的代码就可以构建应用程序，提供了程序设计，编辑，调试，运行于一体的集成开发环境。 二、的集成开发环境 三个工作栏： 标题栏 菜单栏 工具栏 六个基本窗口： 主窗口(main) 窗体窗口(form) 工具箱窗口(toolbox) 工程窗口(project) 属性窗口(properties) 窗体布局窗口(formlayout) 熟悉常用控件(标签、文本框、命令按钮)的作用，图标及其属性 五、数据的表示与处理 1、 Integer整型 2 Byte-32768～32767(-215～215-1) Long长整型 4 Byte(-231～231-1) Single单精度实型 4 Byte ～～ Double双精度实型8 Byte String字符串型10 Byte＋串长 度 0～约20亿个字符 Boolean布尔型 2 Byte True或False Date日期型8 Byte100/1/1～9999/12/31 2 常量说明：Const a= const a as single= 变量说明： Dim a As integer Dim b As integer Dim a,b As integer 3、运算符 (1) 算术运算符 (2)字符 串运算符 ＆、+ 字符串连接 " 123 " + " 456 " 结果 " 123456 " " 123 " & " 456 " 结果 " 123456 " 区别: + 两边必须是字符串, & 不一定 例如: "abcdef" & 12345 ' 结果为 "abcdef12345 " "abcdef " + 12345 ' 出错 "123" & 456 ' 结果为" 123456 " “123” + 456 ' 结果为 579 注意： "123 " + True '结果为 122 True转换为数值-1，False转换为数值0 (3)关系运算符 1-1节计算机解决问题的过程 一、教学目标 1、知识与技能 （1）让学生了解算法、穷举法、程序设计语言、编写程序和调试程序等概念。 （2）让学生知道对现实问题的自然语言的描述，特别是类似程序设计语言的自然语言描述。 （3）让学生理解分析问题、设计算法、编写程序、调试程序这一用计算机解决问题的基本步骤，认识其在算法与程序设计中的作用。 2、方法与过程 （1）培养学生发现旧知识的规律、方法和步骤，并把它运用到新知识中去的能力。 （2）培养学生调试程序的能力。 （3）培养学生合作、讨论、观摩、交流和自主学习的能力。 3、情感态度和价值观 通过“韩信点兵”这个富有生动情节的实例和探究、讲授、观摩、交流等环节，让学生体验用计算机解决问题的基本过程。 二、重点难点 本节的重点用计算解决问题的过程中的分析问题、设计算法、和上机调试程序等步骤。用计算机解决问题的过程中的分析问题、设计算法也是本节的难点。 三、教学环境 1、教材处理 教学内容选用中华人民共和国教育部制订的《普通高中技术课程标准》（2003年4月版）中信息技术部分的选修模块1“算法与程序设计”第一章的第一课“计算机解决问题的过程”。教材选用《广东省普通高中信息技术选修一：算法与程序设计》第三章第一节，建议“算法与程序设计”模块在高中一年级下学期或高中二年级开设。 根据2003年4月版《普通高中技术课程标准》的阐述，“算法与程序设计”是普通高中信息技术的选修模块之1，它的前导课程是信息技术的必修模块“信息技术基础”。学生在“信息技术基础”模块里已经学习了计算机的基本操作，掌握了启动程序、窗口操作和文字编辑等基础知识。学生可以利用上述的基础知识，用于本节课的启动Visual Basic程序设计环境，输入程序代码，运行程序等操作。本节课“计算机解决问题的过程”是“算法与程序设计”模块的第一节课，上好这节课是使学生能否学好“算法与程序设计”这一模块的关键。本节课的教学目的是让学生理解分析问题、设计算法、编写程序和调试程序等用计算机解决问题的基本过程，认识其在算法与程序设计中的地位和作用，它也是后续课程如模块化程序设计、各种算法设计等课程的基础。 让学生在人工解题中发现分析问题、设计算法等步骤，并把它应用到用计算机解决问题中去，这是构建主义中知识迁移的方法。本节课还采用了探究、讲授、观摩、交流、阅读材料等多种教学活动的有机结合的方法。 2、预备知识 本节课相联系的旧知识是计算机的基本操作中鼠标、键盘操作，启动、关闭程序，窗口、菜单操作和文字编辑等基础知识，还有解决数学问题的步骤等知识。 3、硬件要求 可以进行屏幕广播的多媒体电脑室。教师自行设计制作的课件。准备《计算机解决问题的过程》教学活动表。 4、所需软件 学生机要安装VB6.0或以上版本。 5、所需课时 2课时（100分钟） 四、教学过程 （一）引入 第一章如何用计算机解决问题 1．解决问题的过程：(P3) 1.分析问题——设计算法——界面设计、编写程序——运行程序、验证结果。 2.计算机程序：就是指示计算机如何去解决问题或完成任务的一组可执行的指令。 3.程序设计：就是寻求解决问题的方法，并将其实现步骤编写成计算机可以执行的程序的过程。 4.程序设计语言：泛指一切用于书写计算机程序的语言。（与计算机语言区别） 5.程序设计语言发展经历了机器语言、汇编语言到高级语言。(P11) 2．算法的概念：解决问题的方法和步骤。（P5） 3．算法的特征：有穷性（有限性）、确定性、有零个或多个输入、有一个或多个输出、可行性。4．算法的描述：自然语言、流程图、伪代码等。 (P8)：框中指定要处理的内容，有一个入口和一个出口。 ②输入/：用来表示数据的输入或计算结果的输出。 ③判断框：用来表示分支情况，有一个入口和两个出口。 ④连接框：连接符号可串连多张流程图。 ⑤开始/结束框：用来表示算法的开始和结束。 第二章程序设计ABC 2.1可视化程序开发工具 1．VB是基于basic语言的可视化程序设计语言，是一种面向对象的程序设计语言。(P14) 2(P16) 3．对象的属性、方法和事件 在VB中，文本框、标签、命令按钮都是对象。 对象．属性＝属性值 例：使文本框中显示20。 Text1．T ext =”20” 要获取对象的状态或特性，就要读取对象的属性值。 变量＝对象．属性 例：获取文本框“Text1”的“Text”属性。a = Text1．Text (2)方法：对象能够执行的操作。(P19) ［对象］.方法［参数名表］ 例：Form.Print ”欢迎使用” (3)事件及事件驱动：事件是对象对外部操作的响应。(P19) Vb中提供的事件有：单击（click）、双击（dblclick）、加载（load）等。 Private Sub 对象_事件名( ) （事件过程代码） End Sub (4)保存文件：(P15) ．vbp文件：与VB工程有关的文件和对象清单，是一个文本文件。 ．frm文件：包含窗体及控件的属性设置、相关程序代码等。 ．bas文件：标准模块文件。 2.2 数据的表示与处理 （1）常量：常量是在程序执行过程中其值不变的存储单元或数据。在VB中，常量有整数常量、实数常量、字符串常量和逻辑常量这几种类型。 Const 常量名 [As 类型]=表达式。如：Const pi=3.1415926 （2）变量：变量用来表示数据的存储区，在程序运行过程中，这些存储区中的值是可以改变的。 Dim 变量名 As 类型 (P23)命名原则：变量名由字母、汉字、数字和下划线等字符组成；必须以字母开头；在变量名中不区分大小写字母；不能使用保留字；不能超过255个字符。 选修1：算法与程序设计 第一单元算法 一、知识内容 （一）使用计算机解决问题的一般过程 考试要求：对所列知识要知道其内容及含义，并能用自己的语言或动作进行表达、判断和直接运用。 1．一般过程 （1）分析问题确定要使用计算机来“做什么”，即确定解题的任务。 （2）寻求解决问题的途径和方法。 （3）用计算机进行处理。 2．确定解决问题的方法及步骤化 确定了解决问题的方法后，必须把解决问题的方法步骤化，即用某种方式告诉计算机每个需做什么。 计算机开始计算之前，需把解决问题的程序存储在内存中。通常一个程序包括指令和数据两部分。 （1）指令部分：指令是对计算机操作类型和操作数地址做出规定的一组符号。 （2）数据部分：计算所需的原始数据、计算的中间结果或最终结果。 3．设计程序时需要考虑的问题 （1）数据的存储：计算所需要的原始数据、计算产生的中间结果需要存储在不同的变量中。 （2）计算的过程：把解决问题的方法步骤化，并用计算机能执行的指令来有序地实现对应的步骤。 （3）典型的指令类型有输入指令、输出指令、算术运算指令、逻辑运算指令和控制转移指令。（二）算法及算法的表示方法 考试要求：对所列知识要理解其确切含义及与其它知识的联系，能够用所学的信息技术知识和操作方法解决实际问题，熟练应用信息技术进行信息的处理。 1．算法的特征 （1）有穷性。一个算法必须保证它的执行步骤是有限的，即它是能终止的。 （2）确定性。算法中的每个步骤必须有确切的含义，不应当有模棱两可的。 （3）能行性。算法中的每一个步骤都要足够简单，能实际能作的，而且在能在有限的时间内完成。 （4）有0个或多个输入。 （5）有一个或多个输出。 （三）用自然语言、流程图、伪代码表示算法 考试要求：对所列知识要理解其确切含义及与其它知识的联系，能够用所学的信息技术知识和操作方法解决实际问题，熟练应用信息技术进行信息的处理。 1．自然语言 就像写文章时所列的提纲一样，可以有序地用简洁的自然语言加数学符号来描述算法。 2．流程图 用国家颁布的标准（GB1526-89，ISO5807-1985）中规定的图示及方法来画流程图，常用的构件有如图所示。算法与程序设计选修教案
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