算法与程序设计(第一章)ppt_粤教版选修1优质课件PPT
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递归算法及程序实现ppt(粤教版)选修1PPT课件
步骤②：将第N个盘从座柱A搬动到座柱C 步骤③：将(n-1)个盘从座柱B搬动座柱C，在座柱A的帮助 下
移动规则是每次只能搬动一个盘，所以搬动(n-1)个盘时， 肯定需要另一个柱子帮助。当n=1时，也就是搬动一个盘， 那只要直接将这个盘从座柱A搬到座柱C就可以了。
2020年10月2日
7
授课人：杨鹏
(1)汉诺塔的算法流程图
第28课 递归算法及程序实现
2020年10月2日
授课人：1 杨鹏
2020年10月2日
高中信息术必修2：算法与程序设计
1.汉诺塔问题。相传古代东方有一座寺 庙，庙内有三根座桩，第一根座桩上 叠有一摞64个中心带孔、直径各不相 同的圆盘片，这些圆盘片叠成塔状， 即越上面的盘片的直径越小。要把这 64个盘片从第一根座桩搬到第三根座 桩上，搬动的规则如下： （1）一次只能从有盘片的座桩上取 走一个盘片； （2）被取走的盘片必须马上放到另 一根座桩上； （3）任何一根座桩上如果有一个以 上盘片，则这些盘片必须呈直径上小 下大的塔状。 需要搬动多少次才能把64个盘片从第 一根座桩搬到第三根座桩上？ 2.用 递归算法计算n的阶乘n!。
Else Call hanoi(n - 1, a, b, c) '搬动N-1个盘从座柱A到座柱B，在 座柱C帮助下 num = num + 1 List1.AddItem (Str(num) + " " + a + " -> " + c) Call hanoi(n - 1, b, c, a) '搬动N-1个盘从座柱B到座柱C，在 座柱A帮助下 End If End Sub
递归算法的特点：递归过程一般通过函数或 子过程来实现。
移动规则是每次只能搬动一个盘，所以搬动(n-1)个盘时， 肯定需要另一个柱子帮助。当n=1时，也就是搬动一个盘， 那只要直接将这个盘从座柱A搬到座柱C就可以了。
2020年10月2日
7
授课人：杨鹏
(1)汉诺塔的算法流程图
第28课 递归算法及程序实现
2020年10月2日
授课人：1 杨鹏
2020年10月2日
高中信息术必修2：算法与程序设计
1.汉诺塔问题。相传古代东方有一座寺 庙，庙内有三根座桩，第一根座桩上 叠有一摞64个中心带孔、直径各不相 同的圆盘片，这些圆盘片叠成塔状， 即越上面的盘片的直径越小。要把这 64个盘片从第一根座桩搬到第三根座 桩上，搬动的规则如下： （1）一次只能从有盘片的座桩上取 走一个盘片； （2）被取走的盘片必须马上放到另 一根座桩上； （3）任何一根座桩上如果有一个以 上盘片，则这些盘片必须呈直径上小 下大的塔状。 需要搬动多少次才能把64个盘片从第 一根座桩搬到第三根座桩上？ 2.用 递归算法计算n的阶乘n!。
Else Call hanoi(n - 1, a, b, c) '搬动N-1个盘从座柱A到座柱B，在 座柱C帮助下 num = num + 1 List1.AddItem (Str(num) + " " + a + " -> " + c) Call hanoi(n - 1, b, c, a) '搬动N-1个盘从座柱B到座柱C，在 座柱A帮助下 End If End Sub
递归算法的特点：递归过程一般通过函数或 子过程来实现。
1.1计算机解决问题的过程课件
教学难点
用计算机解决问题的过程中的分析问题、设计算法以 及如何使用比较准确的语言来描述算法（如穷举法）。
天祝藏族自治县第二中学
四、教法、学法
教法
计 算 机 解 决 问 题 的 过 程 问题解决教学法。
学法
教师引导下的自主学习、合作探究学习。
天祝藏族自治县第二中学
7余2，则X就是答案，并记下；
3、令X增加1（为算下一个作准备）； 4、如果算出，则结束；否则跳转到第2步； 5、写出答案。
X整除7余2；
天祝藏族自治县第二中学
五、教学过程
（三）体验活动。
计 算 机 解 决 问 题 的 过 程
“上面的结果超过10万，人工计算要很长时间， 在科技发达的今天，你想到什么？”
天祝藏族自治县第二中学
五、教学过程
（二）探究活动。
计 算 机 解 决 问 题 的 过 程
1、把全班分成六个小组，每个小组的同学一起 探究、讨论问题一。填写如下探究问题记录表并向 教师机提交。
分析问题(找出已知和未知、列出已知和未知之间的关系) 写出解题步骤
天祝藏族自治县第二中学
天祝藏族自治县第二中学
五、教学过程
（四）探讨交流。提高认识。
计 算 机 解 决 问 题 的 过 程 关于求解问题的方式讨论记录：
求解问题的方式
人工求解问题 用计算机求解问题
相同点
不同点
学生讨论。
求解问题的方析问题、设计算 算速度慢。 法、得出结果、验证 编写程序、调试程序， 结果等。 运算速度快等。
（六）布置作业。巩固、消化所学知识。
计 算 机 解 决 问 题 的 过 程
1、课堂作业：从教材“实践”和“练习”部 分选一题，设计算法。未完成的同学下次课提交。
《算法与程序设计》课件
栈与队列
总结词：空间需求
详细描述：栈空间需求较小，只需存储当前 元素。队列空间需求较大，需存储所有元素
。
二叉树与图论算法
总结词：层级结构
详细描述：二叉树是一种层级结构， 每个节点最多有两个子节点（左子节 点和右子节点）。图论算法涉及图的 结构和性质，节点和边是基本元素。
二叉树与图论算法
总结词：遍历方式
总结词：空间效率
详细描述：数组连续存储，空间利用率较高。链表节点可能存在大量空闲空间，空间利用率较低。
栈与队列
总结词：先进后
总结词：先进后
栈与队列
总结词：应用场景
VS
详细描述：栈常用于实现函数调用、 深度优先搜索等操作。队列常用于实 现任务调度、缓冲区处理等操作。
栈与队列
总结词：性能特点
详细描述：栈操作速度快，时间复杂度为O(1)。队列操作速度慢，因为需要移动 大量元素，时间复杂度为O(n)。
总结词
复杂度分析
详细描述
二叉树和图论算法的时间复杂度和空间复杂度分析取决于具体算法和应用场景。在某些情况下，二叉树和图论 算法的时间复杂度和空间复杂度可能较高。
04
算法设计与优化
分治策略
01
分治策略
将一个复杂的问题分解为两个或更多的相同或相似的子问题，直到最后
子问题可以简单的直接求解，原问题的解即子问题的解的合并。
02
合并排序
采用分治策略的经典算法，将数组分为两半，分别对两半进行排序，最
后合并两个有序的半部分。
03
快速排序
利用分治策略的排序算法，选择一个基准元素，重新排列数组，使得基
准元素左侧都比它小，右侧都比它大，然后递归地对左右两侧进行快速
算法与程序设计第一章如何用计算机解决问题课件
水仙花数流程图描述
开始 N=100 N<=999 Y
N
N的个位数的三次方+N 的十位数的三次方+N的 Y 百位数的三次方=N N N=N+1 输出N值
结束
用伪代码描述水仙花数算法 For N=100 to 999 if N的个位数的三次方+N的十位数的三次方+N的百位数的三次方=N then 输出n end if next1
课堂练习： 分别用自然语言和流程图描述求解 1、所有水仙花数的问题。水仙花数是指一个三位数， 它的各位数的立方和正好等于该数本身。如 153=13+53+33。 2、设计统计前1000个自然数中的奇数的个数的流程图
3、设计算法：找出乘积为840的两个相邻偶数
水仙花数自然语言描述 1、将N的初始值赋为100 2、如果N的个位数的三次方加上N的十位数的三次 方再加上N的百位数的三次方等于N,输出N值,否则转 入第3步 3、如果N<=999,将N的值加1，转到第2步,否则转入 第4步 4、输出运算结果，结束程序
算法独立于任何具体的程序设计语言，一个算法 可以用多种程序设计语言来实现。
算法的特征
算法要有一个清晰的起始步，表示处理问题的起点， 且每一个步骤只能有一个确定的后继步骤(1算法的 确定性)，从而组成一个步骤的有限序列(2算法的有 穷性)；要有一个终止步(序列的终止)表示问题得到 解决或不能得到解决；每条规则必须是确定的、可 行的(3算法的可行性)、不能存在二义性。算法总是 对数据进行加工处理，因此，算法的执行过程中通 常要有数据4输入(0个或多个)和数据5输出（至少一 个）的步骤。
人解决问题的一般过程 观察问题→分析问题→脑中收集信息→根据已有的 知识、经验判断、推理→采用方法和步骤解决 简单地概括 ⑴明确问题 ⑵提出假设 ⑶验证假设
用解析法设计程序ppt(粤教版)选修1优质课件PPT
根据公式计算
输出结果
结束
2021/02/01
3
最终用代码形式表示：
dim x1,x2 as double
dim a,b,c AS Double a=inputbox(“a=“) b=inputbox(“b=“) c=inputbox(“c=“)
if b*b-4*a*c>=0 then
x1=(-b+sqr(b*b-4*a*c))/(2*a) x2=(-b-sqr(b*b-4*a*c))/(2*a) print x1,x2
else print “方程无解”
end if
2021/02/01
4
解析算法
❖ 算法的基本思想是能找到解决解决问题的正 确的公式，用它来描述问题的原始数据与结 果之间的关系。在编制程序过程中，必须注 意计算过程描述的正确性。
2021/02/01
5
用解析法设计程序
2021/02/01
6
例一：小李将要参加旅行团乘坐某航空公司的班机到北京参观，经了解，机票 价格是800元，航空公司对旅客随身携带行李的费用计算标准为：20千克以内 免收行李费；若行李在40千克以内，则20千克仍免费，超过20千克的部分每 公斤按票价1.5%的标准收费；若在40千克以上，除按上述标准收费外，超过 40千克部分加倍收费。试用程序来帮助计算小李所需的行李费。
设所求的数为Y，X为已知行李重量，则X、Y应满足的关系式是：
Y=0
( 0 < X <= 20 )
Y= (X-20)*800*0.015
(20 < X <= 40 )
Y=(2*(X-40)+20)*800*0.015 ( X>40 )
[设计算法]
输出结果
结束
2021/02/01
3
最终用代码形式表示：
dim x1,x2 as double
dim a,b,c AS Double a=inputbox(“a=“) b=inputbox(“b=“) c=inputbox(“c=“)
if b*b-4*a*c>=0 then
x1=(-b+sqr(b*b-4*a*c))/(2*a) x2=(-b-sqr(b*b-4*a*c))/(2*a) print x1,x2
else print “方程无解”
end if
2021/02/01
4
解析算法
❖ 算法的基本思想是能找到解决解决问题的正 确的公式，用它来描述问题的原始数据与结 果之间的关系。在编制程序过程中，必须注 意计算过程描述的正确性。
2021/02/01
5
用解析法设计程序
2021/02/01
6
例一：小李将要参加旅行团乘坐某航空公司的班机到北京参观，经了解，机票 价格是800元，航空公司对旅客随身携带行李的费用计算标准为：20千克以内 免收行李费；若行李在40千克以内，则20千克仍免费，超过20千克的部分每 公斤按票价1.5%的标准收费；若在40千克以上，除按上述标准收费外，超过 40千克部分加倍收费。试用程序来帮助计算小李所需的行李费。
设所求的数为Y，X为已知行李重量，则X、Y应满足的关系式是：
Y=0
( 0 < X <= 20 )
Y= (X-20)*800*0.015
(20 < X <= 40 )
Y=(2*(X-40)+20)*800*0.015 ( X>40 )
[设计算法]
粤教版高中信息技术选修：程序与程序设计语言
自然语言、流程图、伪代码等。
1.3 程序与程序设计语言
新课引入
上一节课学习了三种描述算法的方法，但这三 种算法计算机无法识别，必须编写程序代码，方可 实现用计算机解决问题。本节课将学习用VB编写“ 鸡兔同笼”、“求100以内能被3整除的数”等问题 的程序，然后同学们通过自主学习，认识一下VB程 序设计方面的知识。
作业设置：
1.3 程序与程序设计语言
P16“探究” 部分。 在VB中输入“鸡兔同笼问题”程序代 码，按F8键，单步运行程序，并注意观察 程序的执行顺序。
1.3 程序与程序设计语言
课堂小结：
1、程序的概念； 2、程序的基本特征； 3、程序的基本控制结构； 4、程序设计； 5、程序设计语言的发展。
1.3 程序与程序设计语言
4、程序设计：即编写程序的过程。
一个高质量程序，应具备以下条件： （1）建立正确的数学模型和确定有效的计算方法； （2）运行结果必须正确，且在精度和其他方面均 满足要求； （3）程序本身具有良好的结构，逻辑清楚，易读 易懂； （4）程序运行时间尽可能短，同时尽可能地使用 内存； （5）便于检查、修正、移植和维护。
1.3 程序与程序设计语言
教学目标
1、知识与技能 理解算法、程序设计、程序设计语言之间的关系，了解
程序设计语言的发展及种类。 2、过程与方法
使学生初步体验编程乐趣，了解如何编辑程序、编译程 序。 3、情感态度与价值观
让学生进一步领会算法和程序设计在解决问题中的地位， 体会编写出程序的魅力，从而培养学生学习编程的兴趣。
粤教版高中信息技术（选修1） 算法与程序设计
高一级第二学期
第一章 揭开计算机解决问题的 神秘面纱
1.3 程序与程序设计语言
1.3 程序与程序设计语言
新课引入
上一节课学习了三种描述算法的方法，但这三 种算法计算机无法识别，必须编写程序代码，方可 实现用计算机解决问题。本节课将学习用VB编写“ 鸡兔同笼”、“求100以内能被3整除的数”等问题 的程序，然后同学们通过自主学习，认识一下VB程 序设计方面的知识。
作业设置：
1.3 程序与程序设计语言
P16“探究” 部分。 在VB中输入“鸡兔同笼问题”程序代 码，按F8键，单步运行程序，并注意观察 程序的执行顺序。
1.3 程序与程序设计语言
课堂小结：
1、程序的概念； 2、程序的基本特征； 3、程序的基本控制结构； 4、程序设计； 5、程序设计语言的发展。
1.3 程序与程序设计语言
4、程序设计：即编写程序的过程。
一个高质量程序，应具备以下条件： （1）建立正确的数学模型和确定有效的计算方法； （2）运行结果必须正确，且在精度和其他方面均 满足要求； （3）程序本身具有良好的结构，逻辑清楚，易读 易懂； （4）程序运行时间尽可能短，同时尽可能地使用 内存； （5）便于检查、修正、移植和维护。
1.3 程序与程序设计语言
教学目标
1、知识与技能 理解算法、程序设计、程序设计语言之间的关系，了解
程序设计语言的发展及种类。 2、过程与方法
使学生初步体验编程乐趣，了解如何编辑程序、编译程 序。 3、情感态度与价值观
让学生进一步领会算法和程序设计在解决问题中的地位， 体会编写出程序的魅力，从而培养学生学习编程的兴趣。
粤教版高中信息技术（选修1） 算法与程序设计
高一级第二学期
第一章 揭开计算机解决问题的 神秘面纱
1.3 程序与程序设计语言
高中信息技术 算法与程序设计课件 选修1 PPT
算法与程序设计
信息技术基础
课程的目标
1. 使学生在原有基础上进一步体验算法思 想，了解算法和程序设计在解决问题过 程中的地位和作用；
2. 能从简单问题出发，设计解决问题的算 法，并能初步使用一种程序设计语言编 写程序实现算法解决问题。
课程的目标
知识性目标
技能性目标
了解 理解 迁移 模仿 独立操作 熟练操作
• 模块内容设计既注重技术深度和广度的把握， 适度反映前沿进展，又关注技术文化与信息文 化理念的表达。
• 在选修部分的五个模块中“算法与程序设计” 是作为计算机应用的技术基础设置的。
课程的定位
信息技术本体视角 信息技术文化视角
发展性 （提高层面）
基础性 （普及层面）
人工智能 网络技术 数据管理 多媒体设计与制作
第三节 程序的循环结构/49 一、FOR循环语句/50 二、DO循环语句/53 三、循环嵌套 四、几种循环语句的比较
第四节 模块化程序设计 一、自顶而下、逐步求精的程序设计思想 二、过程与函数 三、模块化程序设计思想
第三章 可视化教编材程 的结构体系
第一节 可视化编程的概念与方法 一、VB可视化编程的概念 二、窗体和控件 三、VB可视化编程的方法
体例
教材编写思路与特色
6. 学生活动主题的设计具有一定的自主性 与开放性，使不同层次、不同类型的学 生都能找到合适的主题。
教材的结构体系
• 第一章 揭开计算机解决问题的神秘面纱 • 第二章 程序设计基础 • 第三章 可视化编程 • 第四章 算法及其程序实现 • 第五章 面向对象程序设计 • 第六章 程序设计实践
第二节 程序调试的方法 一、错误的类型 二、调试与排错
第三节 综合活动：心算练习程序设计 一、活动目的 二、活动任务 三、活动过程 四、活动成果 五、活动评价 六、“心算练习”程序设计示例
信息技术基础
课程的目标
1. 使学生在原有基础上进一步体验算法思 想，了解算法和程序设计在解决问题过 程中的地位和作用；
2. 能从简单问题出发，设计解决问题的算 法，并能初步使用一种程序设计语言编 写程序实现算法解决问题。
课程的目标
知识性目标
技能性目标
了解 理解 迁移 模仿 独立操作 熟练操作
• 模块内容设计既注重技术深度和广度的把握， 适度反映前沿进展，又关注技术文化与信息文 化理念的表达。
• 在选修部分的五个模块中“算法与程序设计” 是作为计算机应用的技术基础设置的。
课程的定位
信息技术本体视角 信息技术文化视角
发展性 （提高层面）
基础性 （普及层面）
人工智能 网络技术 数据管理 多媒体设计与制作
第三节 程序的循环结构/49 一、FOR循环语句/50 二、DO循环语句/53 三、循环嵌套 四、几种循环语句的比较
第四节 模块化程序设计 一、自顶而下、逐步求精的程序设计思想 二、过程与函数 三、模块化程序设计思想
第三章 可视化教编材程 的结构体系
第一节 可视化编程的概念与方法 一、VB可视化编程的概念 二、窗体和控件 三、VB可视化编程的方法
体例
教材编写思路与特色
6. 学生活动主题的设计具有一定的自主性 与开放性，使不同层次、不同类型的学 生都能找到合适的主题。
教材的结构体系
• 第一章 揭开计算机解决问题的神秘面纱 • 第二章 程序设计基础 • 第三章 可视化编程 • 第四章 算法及其程序实现 • 第五章 面向对象程序设计 • 第六章 程序设计实践
第二节 程序调试的方法 一、错误的类型 二、调试与排错
第三节 综合活动：心算练习程序设计 一、活动目的 二、活动任务 三、活动过程 四、活动成果 五、活动评价 六、“心算练习”程序设计示例
高中信息技术粤教版选修1课件-1.1 计算机解决问题的过程-
信息技术（选修一）
算法与程序设计
1.1计算机解决问题的过程
(一) 人是如何解决问题的：
问题：回顾二元一次方程组 x-2y=-1 ①
2x+y=1 ② 的求解过程，归纳出以下步骤：
第一步：①+②*2 得 5x=1 ③ 第二步：解③，得x=1/5
第三步：② - ① *2，得5y=3 ④ 第四步：解④ ，得y=3/5
不同点
计算速度 精确度
计算速度比较慢
计算速度比较快
精确度不高，易出错
编写程序、调试程序、 运算速度快
自动化 不具有自动化解决问题 具有一定的自动化
小结
人是如何解决问题的
用计算机程序解决问题的基本过程
分析问题
设计算法
编写程序
人工解题与计算机解题的异同点
调试程序
实践
模仿学过的用计算机程序解决问题的方法，设 计一个算法，尝试求解鸡兔同笼问题：
4、调试程序
运行调试程序，并对VB进行讲解。
提示： 程序语法有错误,计算机会给出提示信息,逻辑错误
或计算方法的错误,计算机是查不出来的。
总结：计算机解决问题的步骤
具
分
设编调
得
体
析
计写试
到
问
问
算程程
答
题
题
法序序
案
(三) 人解决问题与计算机解决问题的异同
相同点
分析问题、设计算法、得出结果等
人类解决问题 用计算机解决问题
问 题：
求解一般的二元一次方程组，计算机如何解决？
一般的二元一次方程组
a1x+b1y=c1 ⑤ a2x+b2y=c2 ⑥
对方程组进行分析
算法与程序设计
1.1计算机解决问题的过程
(一) 人是如何解决问题的：
问题：回顾二元一次方程组 x-2y=-1 ①
2x+y=1 ② 的求解过程，归纳出以下步骤：
第一步：①+②*2 得 5x=1 ③ 第二步：解③，得x=1/5
第三步：② - ① *2，得5y=3 ④ 第四步：解④ ，得y=3/5
不同点
计算速度 精确度
计算速度比较慢
计算速度比较快
精确度不高，易出错
编写程序、调试程序、 运算速度快
自动化 不具有自动化解决问题 具有一定的自动化
小结
人是如何解决问题的
用计算机程序解决问题的基本过程
分析问题
设计算法
编写程序
人工解题与计算机解题的异同点
调试程序
实践
模仿学过的用计算机程序解决问题的方法，设 计一个算法，尝试求解鸡兔同笼问题：
4、调试程序
运行调试程序，并对VB进行讲解。
提示： 程序语法有错误,计算机会给出提示信息,逻辑错误
或计算方法的错误,计算机是查不出来的。
总结：计算机解决问题的步骤
具
分
设编调
得
体
析
计写试
到
问
问
算程程
答
题
题
法序序
案
(三) 人解决问题与计算机解决问题的异同
相同点
分析问题、设计算法、得出结果等
人类解决问题 用计算机解决问题
问 题：
求解一般的二元一次方程组，计算机如何解决？
一般的二元一次方程组
a1x+b1y=c1 ⑤ a2x+b2y=c2 ⑥
对方程组进行分析
算法与程序设计ppt课件
算法特性
确定性、可行性、有穷性、 输入项、输出项。
算法与程序的区别
算法是解决问题的思路和 方法，而程序是算法的具 体实现。
算法分类及应用领域
基本算法
排序、查找、数值计算等。
数据结构算法
线性表、树、图等数据结 构上的操作算法。
图论算法
最短路径、最小生成树、 拓扑排序等。
算法分类及应用领域
动态规划算法
插入操作
线性表及其操作实现
删除操作 查找操作
遍历操作
线性表及其操作实现
线性表的操作实现 基于数组的线性表实现 基于链表的线性表实现
栈、队列及其应用举例
01
栈的基本概念与操作
02
栈的定义与特性
栈的基本操作（入栈、出栈、栈顶元素等）
03
栈、队列及其应用举例
队列的基本概念与操作
1
队列的定义与特性
2
分支限界法的原理
输标02入题
广度优先或最小耗费优先的方式搜索问题的解空间树。
01
通过设置目标函数的界来控制搜索进程。
03
04
在分支结点上，当所有子节点已被探寻完，或该结点 下的子节点的解不能达到目标函数的界时，回溯到上 一层结点选择其它结点进行探寻。
回溯法与分支限界法比较
回溯法
找出所有解或满足特定条件的解。
滚动数组
通过循环数组实现空间优化，降 低空间复杂度。
记忆化搜索
将已经计算过的子问题的答案记 录下来，避免重复计算，提高时 间效率。
四边形不等式优化
对于满足四边形不等式性质的问 题，可以利用此性质优化动态规
划的过程，降低时间复杂度。
06
贪心策略在程序设计 中的应用
广东教育出版社高中信息技术选修1 第一章第二节《算法和算法的描述》 优质课说课课件
课程内容： ➢ 算法的概念 ➢ 算法的描述：自然语言描述、流程图描述、
伪代码 ➢ 分析不同描述方法，对比优势和不足
将生活中的真实案例，用算法来思考，从
教材：广东教育出版社
信息技术（选修1）算法与程序设计 而解决。
PART TWO 学情分析
学情分析
数学思维
计算思维
学情分析
缺乏提取与思考
系统知识不完整
• 监控分析
学
教
课前
课中
学生主体 教师主导
• 呈现问题 导入新课 • 任务实践 明了方法 • 合作探究 解决问题 • 总结拓展 探索提升
呈现问题导入新课
任务实践明了方法
生活问题
炒菜机器人是怎样 进行食物的加工呢？
数学思维
小组讨论思想
计算思维
主要流程
01 教材分析 02 学情分析 03 教学目标 04 教学过程
PART ONE 教材分析
教材分析
本节内容：选自第一章《揭开计算机解决问题的神 秘面纱》第二节内容《算法和算法的描述》
算法是程序设计的灵魂，没有算法，程序
将不复存在。理解算法的概念、掌握算法的描
述是学会程序设计的重要基础。
算法和算法的描述是高中信息技术课程中
计算思维模块，本节旨在使学生体验算法思想
，了解算法在解决问题过程中的地位和作用；
教材：广东教育出版社
能从简单问题出发，设计解决问题的算法，从
信息技术（选修1）算法与程序设计 而帮助学生锻炼思考问题的逻辑能力。
教材分析
本节内容：选自第一章《揭开计算机解决问题的神 秘面纱》第二节内容《算法和算法的描述》
数学思维
• 建立关联
• 适当讲解
• 类比学习
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算法与程序设计
第一章 揭开计算机解决问题的 神秘面纱
2021/02/01
1
算法与程序设计
1.1 计算机解决问题的过程
从一个生产方案问题了解用计算机解决问题的步骤:P6
具体问题 分析问题 设计算法 编写程序 调试程序 得到答案
掌握用自然语言表达算法。（P8实践与练习）
2021/02/01
2
算法与程序设计
写出解题的算法
穷举
2021/02/01
3
算法与程序设计
2x+2y+z≤12 X+2y+z ≤8 4x ≤16 4y ≤12
0 ≤x ≤6; 0 ≤y ≤6; 0 ≤z ≤12 0 ≤x ≤8; 0 ≤y ≤4; 0 ≤z ≤8 0 ≤x ≤4 0 ≤y ≤3
0≤x≤4 0 ≤y ≤3 0 ≤z ≤8
2021/02/01
6
算法与程序设计
f_max = 0 For x = 0 To 4 For y = 0 To 3 For z = 0 To 8 If f_max < f(x, y, z) Then f_max = f(x, y, z) x_max = x y_max = y z_max = z End If Next z Next y Next x Print “当x=”; x_max; “,y=”; y_max; “,z=”; z_max; “时," Print “f(x,y,z)的最大值="; f_max
2021/02/01
7
算法与程序设计
5、调试程序、得到结果
1）、新建工程； 2）、在窗体添加按钮控件； 3）、给按钮添加单击事件过程； 4）、在单击事件过程内输入编写好的程序； 5）、运行程序调试结果。
人工解题步骤 1、理解和分析所面临的问题 2、寻找解题的途径和方法
3、用笔、纸和算盘、计算器等工具进行计算 4、验证计算结果
辑思维中都能够实施实现。
9
算法与程序设计
辗转相除法
又名欧几里德算法（Euclidean algorithm）是求两个正整数之最大公约数的算法。它 是已知最古老的算法, 其可追溯至前300年。它首次出现于欧几里德的《几何原本》 （第VII卷，命题i和ii）中，而在中国则可以追溯至东汉出现的《九章算术》。它并不 需要把二数作质因子分解。
算法是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。即，用计算机求 解某一问题的方法,是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。
算法的特征：
1）、有0或多个输入。解题算法中可以没有数据输入，也可以同时输入多个需
要算法处理的数据。
2）、确定性。解题方法中的任何一个操作步骤都是清晰无误的，不会使人产生
不同点：当计算量较大时，人工解题就有点力不从心了，而计算机每秒上亿次的计算速度却不在话下，
并且只20要21算/02法/0正1 确，编程语句无误的话，使用计算机编写的解题程序可以反复使用。例如： 8 sum=1+2+3+4+5……+（n-1）+n这样的问题。
算法与程序设计
1.2 算法和算法的描述
1、算法的概念
1. a ÷ b，令r为所得余数（0≤r＜b），若 r = 0，b 即为最大公约数；算法结束 。 2. 互换：置 a←b，b←r，并返回第一步。
计算机解题步骤 1、理解和分析所要解决的问题 2、寻找解题的途径和方法 3、生成解题算法 4、选用一种编程语言根据算法编写程序 5、通过编辑、编译和连接产生计算机能够识别的指令序列 6、在计算机上执行该指令序列
相同点：无论何种解题方式，在解决某一实际问题时，都应该正确的理解问题的题意，从看似复杂的 问题中整理出一个头绪，然后通过算法（即解决问题的一个一个步骤）描述出某一问题的解决过程， 进行一定量的计算，最后都必须验证计算结果。
1、具体问题：
华南太阳能设备厂在计划期内拟生产甲、乙、丙三种适销产品，每件销售收分别为4 万元、3万元、2万元。按工艺规定，甲、乙、丙三种产品都需要在A、B、C、D四种 不同的设备上加工，其加工所需要的时间见下表。已知A、B、C、D四种设备在计划 期内有效使用台时数分别为12、8、16、12。如何安排生产可使收入最大？
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4
算法与程序设计
3、设计算法： 开始
x=0
Y
x>4
N
y=0
y>3 N
z=0
Y x=x+1
y=y+1 Y
z>8 N
f(x,y,z)=0 N
2*x+2*y+z<=12 x+2*y+z<=8
Y
f(x,y,z)=4*x+3*y+2*z
2021/02/01z=z+1 Nhomakorabea结束
x=0
输出结果 Y
歧义或者误解。
3）、有穷性。任何一种提出的解题方法都是在有限的操作步骤内可以完成的，
哪怕是失败的解题方法。
4）、有1个或多个输出。一个算法执行结束之后必须有数据处理结果输出，哪怕
是输出错误的数据结果，没有输出的算法使毫无意义的。
5）、能行性。解题方法中的任何一个操作步骤在现有计算机软硬件条件下和逻
2021/02/01
设备
产品
A
B
C
D
甲
2
1
4
0
乙
2
2
0
4
丙
1
1
0
0
2、分析问题：
探究的问题
探究过程
找出已知和未知
已知甲乙丙销售收入，ABCD四种设备有效使用台时数，甲乙丙加工的台时数，未知的是甲乙丙的产 量及总销售额。
明确已知和未知之间关系 甲乙丙加工的台时数不能超过ABCD有效使用台时数。
人工求解问题
甲乙丙的产量及总销售额。
x>4 N
y=0
y>3 N
z=0
Y x=x+1
y=y+1 Y
z>8
N
f_max<f(x,y,z)
Y f_max=f(x,y,z)
x_max=x y_max=y z_max=z
z=z+1
5
算法与程序设计
4、编写程序
Dim x As Integer, y As Integer, z As Integer Dim x_max As Integer, y_max As Integer, z_max As Integer Dim f(4, 3, 12) As Single Dim f_max As Single For x = 0 To 4 For y = 0 To 3 For z = 0 To 12 If (2 * x + 2 * y + z <= 8) And (x + 2 * y + z <= 8) Then f(x, y, z) = 4 * x + 3 * y + 2 * z Else f(x, y, z) = 0 End If Next z Next y Next x
第一章 揭开计算机解决问题的 神秘面纱
2021/02/01
1
算法与程序设计
1.1 计算机解决问题的过程
从一个生产方案问题了解用计算机解决问题的步骤:P6
具体问题 分析问题 设计算法 编写程序 调试程序 得到答案
掌握用自然语言表达算法。（P8实践与练习）
2021/02/01
2
算法与程序设计
写出解题的算法
穷举
2021/02/01
3
算法与程序设计
2x+2y+z≤12 X+2y+z ≤8 4x ≤16 4y ≤12
0 ≤x ≤6; 0 ≤y ≤6; 0 ≤z ≤12 0 ≤x ≤8; 0 ≤y ≤4; 0 ≤z ≤8 0 ≤x ≤4 0 ≤y ≤3
0≤x≤4 0 ≤y ≤3 0 ≤z ≤8
2021/02/01
6
算法与程序设计
f_max = 0 For x = 0 To 4 For y = 0 To 3 For z = 0 To 8 If f_max < f(x, y, z) Then f_max = f(x, y, z) x_max = x y_max = y z_max = z End If Next z Next y Next x Print “当x=”; x_max; “,y=”; y_max; “,z=”; z_max; “时," Print “f(x,y,z)的最大值="; f_max
2021/02/01
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算法与程序设计
5、调试程序、得到结果
1）、新建工程； 2）、在窗体添加按钮控件； 3）、给按钮添加单击事件过程； 4）、在单击事件过程内输入编写好的程序； 5）、运行程序调试结果。
人工解题步骤 1、理解和分析所面临的问题 2、寻找解题的途径和方法
3、用笔、纸和算盘、计算器等工具进行计算 4、验证计算结果
辑思维中都能够实施实现。
9
算法与程序设计
辗转相除法
又名欧几里德算法（Euclidean algorithm）是求两个正整数之最大公约数的算法。它 是已知最古老的算法, 其可追溯至前300年。它首次出现于欧几里德的《几何原本》 （第VII卷，命题i和ii）中，而在中国则可以追溯至东汉出现的《九章算术》。它并不 需要把二数作质因子分解。
算法是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。即，用计算机求 解某一问题的方法,是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。
算法的特征：
1）、有0或多个输入。解题算法中可以没有数据输入，也可以同时输入多个需
要算法处理的数据。
2）、确定性。解题方法中的任何一个操作步骤都是清晰无误的，不会使人产生
不同点：当计算量较大时，人工解题就有点力不从心了，而计算机每秒上亿次的计算速度却不在话下，
并且只20要21算/02法/0正1 确，编程语句无误的话，使用计算机编写的解题程序可以反复使用。例如： 8 sum=1+2+3+4+5……+（n-1）+n这样的问题。
算法与程序设计
1.2 算法和算法的描述
1、算法的概念
1. a ÷ b，令r为所得余数（0≤r＜b），若 r = 0，b 即为最大公约数；算法结束 。 2. 互换：置 a←b，b←r，并返回第一步。
计算机解题步骤 1、理解和分析所要解决的问题 2、寻找解题的途径和方法 3、生成解题算法 4、选用一种编程语言根据算法编写程序 5、通过编辑、编译和连接产生计算机能够识别的指令序列 6、在计算机上执行该指令序列
相同点：无论何种解题方式，在解决某一实际问题时，都应该正确的理解问题的题意，从看似复杂的 问题中整理出一个头绪，然后通过算法（即解决问题的一个一个步骤）描述出某一问题的解决过程， 进行一定量的计算，最后都必须验证计算结果。
1、具体问题：
华南太阳能设备厂在计划期内拟生产甲、乙、丙三种适销产品，每件销售收分别为4 万元、3万元、2万元。按工艺规定，甲、乙、丙三种产品都需要在A、B、C、D四种 不同的设备上加工，其加工所需要的时间见下表。已知A、B、C、D四种设备在计划 期内有效使用台时数分别为12、8、16、12。如何安排生产可使收入最大？
2021/02/01
4
算法与程序设计
3、设计算法： 开始
x=0
Y
x>4
N
y=0
y>3 N
z=0
Y x=x+1
y=y+1 Y
z>8 N
f(x,y,z)=0 N
2*x+2*y+z<=12 x+2*y+z<=8
Y
f(x,y,z)=4*x+3*y+2*z
2021/02/01z=z+1 Nhomakorabea结束
x=0
输出结果 Y
歧义或者误解。
3）、有穷性。任何一种提出的解题方法都是在有限的操作步骤内可以完成的，
哪怕是失败的解题方法。
4）、有1个或多个输出。一个算法执行结束之后必须有数据处理结果输出，哪怕
是输出错误的数据结果，没有输出的算法使毫无意义的。
5）、能行性。解题方法中的任何一个操作步骤在现有计算机软硬件条件下和逻
2021/02/01
设备
产品
A
B
C
D
甲
2
1
4
0
乙
2
2
0
4
丙
1
1
0
0
2、分析问题：
探究的问题
探究过程
找出已知和未知
已知甲乙丙销售收入，ABCD四种设备有效使用台时数，甲乙丙加工的台时数，未知的是甲乙丙的产 量及总销售额。
明确已知和未知之间关系 甲乙丙加工的台时数不能超过ABCD有效使用台时数。
人工求解问题
甲乙丙的产量及总销售额。
x>4 N
y=0
y>3 N
z=0
Y x=x+1
y=y+1 Y
z>8
N
f_max<f(x,y,z)
Y f_max=f(x,y,z)
x_max=x y_max=y z_max=z
z=z+1
5
算法与程序设计
4、编写程序
Dim x As Integer, y As Integer, z As Integer Dim x_max As Integer, y_max As Integer, z_max As Integer Dim f(4, 3, 12) As Single Dim f_max As Single For x = 0 To 4 For y = 0 To 3 For z = 0 To 12 If (2 * x + 2 * y + z <= 8) And (x + 2 * y + z <= 8) Then f(x, y, z) = 4 * x + 3 * y + 2 * z Else f(x, y, z) = 0 End If Next z Next y Next x