第二章 算 法 初 步 §1 算法的基本思想
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导思 什么是算法,算法有什么作用?
算法的含义与作用 (1)算法的含义:在解决某些问题时,需要设计出一系列可操作或可计算的步骤, 通过实施这些步骤来解决问题,通常把这些步骤称为解决这些问题的_算__法__. (2)算法的作用:算法是解决某类问题的一系列步骤与程序,只要按照这些步骤 执行,都能使问题得到解决.一般来说,“用算法解决问题”都是可以利用计算 机帮助完成的.
【跟踪训练】 1.有蓝和黑两个墨水瓶,但现在却错把蓝墨水装在了黑墨水瓶中,黑墨水错装在 了蓝墨水瓶中,要求将其互换回来,请设计一个算法解决这个问题. 【解析】算法步骤如下: 1.取一只空的墨水瓶,设其为白色; 2.将黑墨水瓶中的蓝墨水装入白瓶中并将黑墨水瓶洗干净; 3.将蓝墨水瓶中的黑墨水装入黑墨水瓶中并将蓝墨水瓶洗干净; 4.将白瓶中的蓝墨水装入蓝墨水瓶中.
2.直接应用数学公式的算法的步骤 (1)弄清算法要解决的问题是什么,需要用到哪些公式. (2)明确公式中需要哪些量,题目中已知什么量,还需知道哪些中间量. (3)优先解决中间量. (4)套用公式,并用简洁的语言描述出来.
【跟踪训练】 写出解方程x2-2x-3=0的一个算法.
【解析】答案不唯一. 算法步骤如下: 方法一:1.移项得x2-2x=3①; 2.①两边同时加1并配方得(x-1)2=4②; 3.②两边开方得x-1=±2③; 4.解③得x=3或x=-1.
【思考】 (1)算法与解法有什么区别与关系?
提示:①区别:解法是解决某一个问题的一种方法,具有局限性.算法是解决一类问 题的步骤,具有普遍性. ②联系:算法与解法之间是一般与特殊、抽象与具体的关系.
(2)算法有哪些特征? 提示:①确定性:算法中每一步都是确定的,并且能有效地执行且得到确定的结 果. ②有限性:一个算法的步骤是有限的,不能无限地进行下去,它能在有限步的操 作后解决问题. ③有序性:算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每个步骤只能有一个确 定的后继步骤,前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步. ④不唯一性:解决一个问题可以有多种不同的算法. ⑤普遍性:给出一个算法的程序步骤,它可以解决一类问题,并且能够多次重复 使用.