算法和流程图
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算法与流程图算法是计算机科学中的重要概念,它是解决问题或执行任务的一系列步骤或规则。
在计算机科学和信息技术领域,算法的设计和实现是至关重要的。
而流程图则是一种用来描述算法或流程的图形化工具,它可以帮助我们更直观地理解和分析算法。
首先,我们来看一下算法的基本概念。
算法是一种用于解决特定问题或执行特定任务的有限步骤集合。
它可以用自然语言、伪代码或特定的编程语言来描述。
一个好的算法应该具有清晰的输入和输出,能够在有限的时间内完成任务,并且对于给定的输入能够产生正确的输出。
在算法的设计中,我们通常会考虑以下几个方面,首先是算法的正确性,即算法能够产生正确的输出;其次是算法的效率,即算法能够在合理的时间内完成任务;最后是算法的可读性,即算法的描述清晰易懂,便于他人理解和使用。
接下来,让我们来了解一下流程图。
流程图是一种用来描述算法或流程的图形化工具,它由一系列图形符号和连线组成,用来表示算法中的各个步骤以及它们之间的关系。
流程图可以帮助我们更直观地理解和分析算法,它可以清晰地展现算法的执行流程,帮助我们发现算法中的逻辑错误和潜在问题。
在绘制流程图时,我们通常会使用一些常见的图形符号,比如开始/结束符号、输入/输出符号、处理符号、判断符号等。
这些符号可以帮助我们清晰地表示算法中的各个步骤和决策,使得算法的执行流程一目了然。
在实际应用中,我们可以通过流程图来设计和分析算法,帮助我们发现算法中的问题并进行优化。
流程图也可以作为教学和沟通工具,帮助我们更好地传达和理解算法的执行流程。
总之,算法与流程图在计算机科学和信息技术领域中扮演着重要的角色。
算法是解决问题或执行任务的关键,而流程图则是一种直观的工具,可以帮助我们更好地理解和分析算法。
通过深入学习和应用算法与流程图,我们可以更好地应对各种问题和挑战,提高工作效率和解决方案的质量。
算法、代码与流程图的关系理解下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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它描述了如何完成特定任务或解决特定问题的逻辑过程。
算法和流程图(及N-S流程图)算法和流程图2.1.1算法计算机语⾔只是⼀种⼯具。
光学习语⾔的规则还不够,最重要的是学会针对各种类型的问题,拟定出有效的解决⽅法和步骤即算法。
有了正确⽽有效的算法,可以利⽤任何⼀种计算机⾼级语⾔编写程序,使计算机进⾏⼯作。
因此,设计算法是程序设计的核⼼。
并⾮只有“计算”的问题才有算法。
⼴义地说,为解决⼀个问题⽽采取的⽅法和步骤,称为“算法”。
不要把“计算⽅法”(computational method)和“算法”(algorithm)这两个词混淆。
前者指的是求数值解的近似⽅法,后者是指解决问题的⼀步⼀步的过程。
在解⼀个数值计算问题时,除了要选择合适的计算⽅法外,还要根据这个计算⽅法写出如何让计算机⼀步⼀步执⾏以求解的算法。
对于计算机外⾏来说,他们可以只使⽤别⼈已设计好的现成算法,只需根据算法的要求给以必要的输⼊,就能得到输出的结果。
对他们来说,算法如同⼀个“⿊箱⼦”⼀样,他们可以不了解“⿊箱⼦”中的结构,只是从外部特性上了解算法的作⽤,即可⽅便地使⽤算法。
但对于程序设计⼈员来说,必须会设计算法,并且根据算法编写程序。
对同⼀个问题,可以有不同的解题⽅法和步骤。
例如,求1+2+3+…+100,可以先进⾏1+2,再加3,再加4,⼀直加到100,也可采取100+ (1+99)+(2+98)+…+(49+51)+50=100+50+49×100=5050。
还可以有其它的⽅法。
当然,⽅法有优劣之分。
有的⽅法只需进⾏很少的步骤,⽽有些⽅法则需要较多的步骤。
⼀般说,希望采⽤⽅法简单,运算步骤少的⽅法。
因此,为了有效地进⾏解题,不仅需要保证算法正确,还要考虑算法的质量,选择合适的算法。
⼀个计算问题的解决过程通常包含下⾯⼏步:确⽴所需解决的问题以及最后应达到的要求。
必须保证在任务⼀开始就对它有详细⽽确切的了解,避免模棱两可和含混不清之处。
分析问题构造模型。
在得到⼀个基本的物理模型后,⽤数学语⾔描述它,例如列出解题的数学公式或联⽴⽅程式,即建⽴数学模型。
算法与流程图算法与流程图是计算机科学中常用的两种工具。
算法是解决问题的一系列有序的步骤,而流程图则是以图形的形式展示算法的执行过程。
本文将介绍算法与流程图的概念、基本结构,以及它们在实际应用中的作用。
算法是一种抽象的表示方法,它描述了一个问题的解决方案。
一个好的算法应该满足以下几个标准:可行性、确定性、有穷性、有界性和有效性。
可行性表示算法能够解决特定问题,确定性表示算法的每一步都是确定的,有穷性表示算法能在有限时间内结束,有界性表示算法的输入和输出都是有限的,有效性表示算法的执行效率应尽可能高。
算法通常由一系列的步骤组成,每个步骤都是精确的、清晰的、可执行的。
算法可以使用伪代码、流程图或编程语言来表示。
伪代码是用自然语言描述的算法步骤,流程图则是以图形的方式表示算法的执行过程。
流程图通常由图形符号、箭头和标注组成。
图形符号代表不同的操作,箭头代表控制流的方向,标注用来描述操作的目的和属性。
一个标准的流程图包含以下几个基本结构:开始、输入、处理、输出和结束。
开始结构用于表示算法的起始点,输入结构用于接收数据,处理结构用于执行算法的主要计算,输出结构用于展示结果,结束结构用于表示算法的结束点。
流程图还可以包含条件结构和循环结构,用于实现分支和循环控制。
算法与流程图在实际应用中发挥着重要的作用。
它们可以帮助程序员理清思路,设计出高效、可靠的程序。
算法与流程图还可以为团队协作提供一个共同的语言,方便沟通与合作。
此外,算法与流程图还是程序设计、软件工程等课程中的重要学习内容,通过学习算法与流程图,学生能够培养逻辑思维、问题分析和解决问题的能力。
总结来说,算法与流程图是计算机科学中常用的解决问题的工具。
算法描述了一个问题的解决方案,而流程图以图形的方式展示算法的执行过程。
算法与流程图在实际应用中发挥着重要的作用,帮助程序员设计出高效、可靠的程序,并提供一个共同的语言用于团队协作。
通过学习算法与流程图,学生能够培养逻辑思维和解决问题的能力。
一、算法的概念
算法(algorithm)这个词出现于12世纪,指的是用阿拉伯数字进行运算的过程。
在数学中,现代意义上的“算法”通常是指可以有计算机来解决的某一类问题的程序或步骤,这些程序或步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成。
例3、求1+2+3+···+100的和。
算法分析:
第一步:对称地取前后两数相加,即1+100,2+99,
3+98,···,50+51,得出两数之和都是101的规律。
第二步:这样的和式共有100/2个,即50个
第三步:总结出计算方法:101*100/2
第四步:计算上式得出结果5050。
方法二:直接累加求1+2+3+ ···+100的和,虽然也能求得结果,但是要做99次加法,这显然是十分烦琐的。
如何去设计算法呢?设计的算法又怎么表示呢?大家看到了,算法的设计分两个内容:一是寻找一种方法;二是描述一下实现这个方法的步骤。
刚才我们已经用语言的形式描述过算法了。
我们还可以用流程图的方法来描术算法。
流程图,又叫做程序框图,是一种较常用的算法表示方法。
流程图用一些几何图形符号表示各种类型的操作,并在框内以简明文字或符号表示具体操作。
实数根的算法(如下图)
用程序框图来表示算法,算法的基本逻辑结构展现得非常清楚,一共有三种不同的基本逻辑结构,分别称为顺序结构、条件结构和循环结构。
顺序结构:完全按照框图的排列顺序执行的结构。
如下图:
例4、用流程图描述求一元二次方程: )0(02
≠=++a c bx ax。
算法和流程图
一、学习目的和学习内容
学习各种软件的使用——>让运算机按照我们的意图去完成一件事——>编程序(软件)给别人用;
国际信息学(运算机)奥林匹克竞赛——全国中学生信息学奥赛——江苏省中学生信息学奥赛;
竞赛的内容确实是编程竞赛;这也是我们的学习目的和内容;
运算机程序设计语言:人类语言——>用程序设计语言(如Pascal语言)表示——>再翻译成机器语言;
二、运算机解决问题的步骤
做任何一件事都要有一定的的步骤,如求1+2+3+4+5+6+7+8+9+10;
运算机解题步骤:分析问题
——>确定解决问题的方法和步骤(即算法)
——>选择一种运算机语言,依照算法编写运算机程序
——>让运算机执行那个程序获得结果
三、算法的概念
1、为解决某一个问题而采取的方法和步骤,称为算法。
或者说算法是解决一个问题的方法的精确描述。
如:已知半径,运算圆的面积的算法。
算法读入半径R的值——>运算圆的面积S=π*R*R——>输出圆的面积S。
注意:算法不一定唯独,如求1+2+3+4+5+6+7+8+9+10的算法。
2、算法的特点:
①有穷性:必须在执行了有穷个运算步骤后终止;
②确定性:每一个步骤必须是精确的、无二义性的;
③可行性:能够用运算机解决、能在有限步、有限时刻内完成;
④有输入:
⑤有输出:
四、算法举例
例一:交换两个大小相同的杯子中的液体(A水、B酒)。
算法1:
1、再找一个大小与A相同的空杯子C;
2、A——>C;
3、B——>A;
4、C——>B;终止。
或(B——>C、A——>B、C——>A)
算法2:
1、再找两个空杯子C和D;
2、A——>C、B——>D;
3、C——>B、D——>A;终止。
注意:一个算法往往具有代表性,能解决一类问题,如例一能够引申为:交换两个变量的值。
例二:输入1个数给运算机,若为正数则打印出来。
算法:①输入1个数——>X;
②判定X>0 ?;
③若X>0,则打印X;终止。
例三:分别输入10个数,打印出其中的正数。
算法1:设T为计数器。
①输入第一个数——>X,1——>T;
②判定X>0 ? ;
③若X>0,则打印输出;
④判定T>10 ?
⑤若T>10,则表示10个数差不多处理完,终止。
否则,再输入下一个数——>X,且T+1——>T,然后转②连续执行。
例四:从10个数中选择出最大的一个数,打印输出。
诱导:以从10个人中挑出最高的人为例,让学生发挥想象。
算法1:“打擂台”或“比武招亲”,设MAX为大力士,T为计数器。
①先输入1个数——>MAX,1——>T;(擂主)
②再输入下一个数——>X,T+1——>T;(上一个挑战者)
③比较X>MAX ?;(比武)
④若X>MAX成立,X——>MAX;(打败擂主,即新的大力士产生)
否则,MAX仍旧是最厉害,即值不变;(败下阵来)
⑤判定T=10 ?;(看看还有没有挑战者)
⑥若T=10成立,则说明10个数已比较玩,最大的数在MAX中,输出MAX即可;(颁奖)
否则,转②连续找下一个挑战者比武。
(下一个)算法2:两个两个打(剔除赛)。
例五:运算1*2*3*4*5*6*7*8*9*10。
描述:阶乘10!
算法1:找两个容器T和I;T为累乘器,初值为1;I为计数器,初值为1。
①1——>T,1——>I;
②T*I——>T;
③I+1——>I;
④判定I>10 ?
⑤成立,则输出T,终止。
否则,转②连续乘。
提问:1、T的初值可不能够为0?不能
2、I的初值可不能够放0?不能
3、I 的初值可不能够放2?能够
4、I 可不能够放10?能够,如何改算法?让学生完成。
5、可不能够先判定后执行?
6、现在要求1+2+3+4+5+6+7+8+9+10,如何办?让学生完成。
五、 算法的表示形式
1、 文字描述:二义性,如:甲叫乙把他的书拿来;小明连王刚都不认识;
2、 伪代码:用符号,不直观;
3、 流程图:简洁、直观、无二义性。
有专门多种,我们学N-S 流程图。
六、结构化程序设计和N-S 流程图
通过证明:任何一个算法都能够用以下3种差不多结构表示:
1、顺序结构:例一;
2、分支结构:例二、例三中的②③、例四中的③④;
3、循环结构:例三中的④⑤、例四中的⑤⑥、例五;
两种循环:直到型和当型。
相应的N-S 图:
注意:一个算法往往需要几个简单结构复合在一起才能表示,即复合结构。
练习:用N-S 图画出以上5个例子的流程图,举例让学生仿照。
例五
例四(算法一)
例一(算法1) 例二
例三
让学生将直到型循环和当型循环相互转换:关键是条件的取反。
七、 课后作业
1、 求1+1/2+1/3+1/4+……+1/10。
2、 求两个自然数的最大公约数。
要求:写出算法,画出相应的N-S 流程图。
第1题
第2题。