高中信息技术_算法和算法的表示教学课件设计

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算法的概念及描述+课件-2023—2024学年高中信息技术浙教版(2019)必修1

*
试一试
校园歌手大赛，评委由6人组成。评分办法：去掉一个最高分，去掉一个最低分，计算其余四位评委的平均分作为选手最终得分。请用清晰的步骤写出计算选手得分的算法。
*
2 计算机处理问题的原理
*
计算机处理问题的原理
计算 123+321=？计算机 1、输入设备 2、控制器（运算） 3、输出设备（输出结果）
2.1算法的概念及描述
学习目标 TARGET
基本认知：掌握算法的基本概念和特征
掌握计算机处理问题的基本原理，理解计算机执行算法的过程。理解算法在生活、学习中的重要意义；通过对算法的学习感受问题分析的严谨性，养成解决问题的良好习惯。
*
1 生活中的算法
*
1 生活中的算法
日常生活中做事需要遵循一定的方法和步骤。这种解决生活中问题的方法我们称之为“生活中的算法”
3 算法的特征
*
特征
“特征”用于描述事物的突出特点，是对单一事物或一组事物特性的抽象。
*
算法的特征
1、输入项 2、输出项 3、有穷性 4、确定性 5、可行性
*
实践创新
姓名
用时（分钟）
只有一个手电筒，
甲 1 每次最多能过两
乙丙
2 5
人，4人怎样能最
丁 10 快通过桥？
*
为叙述方便，我们假设4人所在边为A ,桥的对面为B。
*
计算机运算原理图
人机大战
阿尔法围棋（AlphaGo）是第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人，由谷歌（Google）旗下DeepMind公司戴密斯·哈萨比斯领衔的团队开发。其主要工作原理是“深度学习”。

高中信息技术_算法及算法描述教学课件设计

PRINT “提示内容”；表达式
=
IF 条件 THEN 语句体1
ELSE 语句体2
END IF
DO While 条件语句体
LOOP
<、>、=、<=、>=、<>
AND、OR、NOT
求：任意两个数中较大的数的算法:
伪代码：
input a,b max if a>=b then max=a else max=b print “最大数是”：max
第三步：清空5升的杯子，将3升的杯子里面剩下的1升水倒入5升的杯子。
第四步：再次装满3升的杯子，倒入5升的杯子，即得到4 升的水了。
我们把这种解决问题的方法、步骤称之为
算法
算法的定义
√ 算法是解决问题的方法和步骤。
√ 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。
算法的特征
过河问题的算法描述： 1、带羊过河，羊下船，船夫回来； 2、带菜过河，菜下船，船夫带羊回来； 3、带狼过河，狼下船，船夫回来； 4、船夫带羊过河
•
使用伪代码描述算法没有严格的语
法控制，书写格式也比较自由，只要把
意思表达清楚就可以了。
•
表示关键词的语句一般用英文单词，
其他语句可以用英文语句，也可以用汉
语语句。
部分指令和运算符：
指令和运算符输入语句输出语句赋值语句
条件语句循环语句
关系运算符逻辑运算符
格式
INPUT “提示内容”；变量
本课总结
1、算法的概念：是指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。
2、算法的特征：有序性有穷性可行性输入：有零个或多个输入；输出：至少有一个输出。

高中信息技术_算法和算法的表示教学课件设计共27页文档

5、教导儿童服从真理、服从集体，养成儿童自觉的纪律性，这是儿童道德教育最重要的部分不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
高中信息技术_算法和算法的表示教学课件设计
1、纪律是管理关系的形式。——阿法纳西耶夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响，而是让儿童练习良好道德行为，克服懒惰、轻率、不守纪律、颓废等不良行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸美纽斯

算法的概念与描述课件高中信息技术浙教版(2019)必修1(28张PPT)

述，结构性显得更好，也更有助于高效地编写程序。前面车位
探测中的算法，可用N-S图表示成如下形式。
输入flag的值
是
Flag=1?
否
指示灯绿色
指示灯红色
输出“空车位”
输出“非空车位”
20
算法的描述——伪代码
（3）伪代码描述算法:
flag←车位探测结果; If flag=1 then
(指示灯绿色输出“空车位”) Else (指示灯红色输出“非空车位”)
输出应付款 y 结束
23
算法的描述
自然语言
计算机程序设计语言
常见的算法描述
流程图
伪代码
24
算法的择优
• 解决同一个问题可能有不同的算法
著名数学家华罗庚“烧水泡茶” 的两个算法。算法一
区别？哪个更高效？
第一步：烧水；
第二步：水烧开后，洗刷茶具；
第三步：沏茶。
第二个算法的科学性在
算法二
于应用了“统筹方法”
Y=2*1.5+(x-2)*1.5*0.8
Private Sub Command1_Click() Dim x As Single, y As Single x = Val(Text1.Text) If x <= 2 Then
y = x * 1.5 Else
y = 2 * 1.5 + (x - 2) * 1.5 * 0.8 End If Text2.Te xt = y End Sub据运算”的方式来实现的。
9
算法的要素
No Image
数据
能否描述算法的要素在洗衣机洗衣服时的体现
运算
No Image
控制转移

高中信息技术必修课件算法及其描述

大数据处理与分析中的算法
MapReduce编程模型
用于大规模数据处理的编程模型，可实现数据的分布式计算和并行处理。
数据挖掘算法
包括关联规则挖掘、聚类分析、分类算法等，用于从海量数据中提取有用信息和知识。
统计分析算法
如回归分析、时间序列分析等，用于数据的统计分析和预测。
网络安全中的算法
加密算法
如RSA、AES等，用于保证数据传输和存储的安全性。
最长公共子序列
给定两个序列，求解它们的最长公共子序列长度。
最优二叉搜索树
给定一组带权值的节点和访问概率，构建一棵最优二叉搜索树，使得搜索代价最小。
04
算法设计与分析
算法设计的基本方法
递推法
从已知条件出发，逐步推导，直到得出问题的解。
分治法
将问题分解成若干个子问题，分别求解子问题，再将子问题的解合并得到原问题的解。
哈希算法
如SHA-256、MD5等，用于数据完整性验证和数字签名。
防火墙技术中的算法
如包过滤算法、状态检测算法等，用于网络访问控制和安全防御。
其他领域的应用案例
计算机图形学中的算法
如光线追踪算法、纹理映射算法等，用于实现逼真的三维图形效果。
自然语言处理中的算法
如分词算法、词性标注算法、句法分析算法等，用于实现自然语言的理解和生成。
02
时间复杂度的表示方法
通常用大O表示法表示算法的时间复杂度，如O(1)、O(n)、O(n^2)等
。
03
时间复杂度的比较
时间复杂度越小，算法执行速度越快。常见的时间复杂度有常数时间复
杂度O(1)、线性时间复杂度O(n)、平方时间复杂度O(n^2)、对数时间

高中信息技术_算法和算法的描述教学课件设计

y=b/2-a
1、用自然语言描述算法
2)设计算法 ①输入a和b的值； ②求x=2a-b/2； ③求y=b/2-a； ④输出x和y的值； ⑤结束。
2.流程图
2.用流程图描述算法合作探究三：鸡兔同笼
开始
输入a,b的值求x=2a-b/2 求y=b/2-a 输出x,y的值
结束
3、伪代码
伪代码是介于自然语言和计算机语言之间的文字、符号来描述算法的方法。
课后练习
• 伪代码 I=1 For I=1 to 100 If I mod 3=0 then print I Next I
将杯子C中的液体倒给杯子B。
学习新知
一.算法的概念（探究一）
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。通俗地说，算法就是解决问题的方法和步骤。
合作探究二：算法的特征
数学数问学问题题
历史上的经典算法！
m=112,n=64，求
辗转
它们的最大公约数。
相除
法
总结算法的特征
辗转相除法：
3、用伪代码描述算法
合作探究四：鸡兔同笼
①输入a和b的值； Input a,b
②求x=2a-b/2； ③求y=b/2-a；
x=2a-b/2 y=b/2-a
④输出x和y的值； print x,y
⑤结束。
三种描述方法的优点与缺点
描述方法
优点
缺点
自然语言
通俗易懂
产生歧义，繁琐
流程图伪代码
形象直观，容易理程序复杂时难以表
设给定的两个正整数为m和n，求它们的最大公约数的步骤为：
（1）以m除以n，令所得的余数为r。
（2）若r=0，则输出结果n，算法结束；否则，继续步骤（3）。

高中信息技术_1.2 算法和算法的描述教学课件设计

回顾
我们上节课通过“简单计算器”的例子探讨了计算机解决问题的步骤，你们还记得计算机解决问题的步骤吗？
计算机解决问题的步骤
具
分
设
编
调
得
体
析
计
写
试
出
问
问
算
程
程
答
题
题
法
序
序
案
程序的灵魂 ——算法与算法的描述
LOGO
学习目标
• 1.找出牧羊人过河问题的两种解决方法在游戏中验证，尝试用自己话说出自己对算法的理解和算法的五大特征。 • 2.尝试用自然语言、流程图描述求解ax+b=0 的过程，对比分析说出各自优点和不足。 • 3.结合“猜数字”游戏，理解并应用算法优化找到“猜价格”电视节目的解决方案。
快到碗里来
思考解决方法，在程序中测试，分享你们组的想法，帮助我们获得奖品！
奥妙无穷的算法
算法——解决问题的方法和步骤
特征：有输入确定性有穷性有输出可行性
用自然语言描述算法
小
算法的描述
用流程图描述算法
结
用伪代码描述算法
一个问题，可能有多种算法，应该通过分析、比较、挑选一种最优的算法。让优秀的算法帮助我们更好更快的解决问题。
结束
往壶里加水
加热否
水是否开是
停止加热
图形
名称起始/结束输入/输出处理判定流程线连接点
功能表示算法的开始或结束表示算法中变量的输入或输出表示算法中变量的计算或赋值表示算法中的判断表示算法中的流向表示算法流向出口或入口连接点
我来找找算法
• 尝试用自然语言和流程图描述求解aபைடு நூலகம்+b=0 的过程

浙教版(2019)高中信息技术必修12.1算法的概念及描述课件(15张ppt)

算法中对于每个步骤的执行描述必须是明确的。
如果问题求解时所有数据都是不变且已知的，则所需数据包含在算法中，不必再在执行时输人数据。如果一些初始数据需要在算法执行时临时获取以适应不同情形的问题，则算法需要包1个或多个输人。
算法的核心价值就是解决问题，而解的终极目标就是需要知道结果究竞如何
2.1.2算法的描述方式(或算法的呈现方式)
算法的特征课堂习题
下面关于算法的描述，正确的是（）
A.一个算法只能有一个输入B. 算法只能用框图来表示C.一个算法的执行步骤可以是无限的D.一个完整的算法，不管用什么方法来表示，都至少有一个输出结果
2.1.1算法的概念
3、算法三要素
①、数据
②、运算
③、控制转移(选择、循环)
用算法解决问题时，必须明确参与运算的初始数据、运算时产生的中间数据以及解决问题后的结果数据
已缴费
是住校生
到所属教室班级休息
到财务处缴费
凭缴费单到高一公寓领取生活用品，布置床铺
否
否
是
是
高一新生报到流程
2.1.1算法的概念
2、算法的特征
①、有穷性
②、可行性
③、确定性
④、0个或多个输入
⑤、1个或多个输出
一个算法的步骤必须是有限的，不能是无限的。
一个算法中的每一步操中能做到并且能在有限的时间内完成。
A.6 B.8 C.9 D.15
2.1.2算法的描述方式(或算法的呈现方式)
3、伪代码：
伪代码指的是一种比较接直观简洁、符号接近计算机程序代码的算法描述。根据它很容易转换为相应的计算机语言代码
格式1：If 格件 then (语句序列1) Else (语句序列2)
对数据计算和判断

浙教版信息技术必修3.4算法及算法的表示课件(共17张ppt)

随堂演练·巩固
3.如图所示,流程图虚线框部分的控制结构属于( )
A.顺序结构 B.分支结构 C.循环结构 D.树型结构答案:B 解析:算法中对超标情况进行判断,当超标时,执行Y指向的流程线下的销毁,否则执行N指向的流程线下的出售,所以该算法是典型的分支结构,又称选择结构。
随堂演练·巩固
4.(2017·11浙江学考)某算法的部分流程图如下图所示,执行这部分流程后,输出a,b的值分别是( )
A.5,8 B.4,8 C.5,11 D.4,11 答案:C 解析:第1次循环后:a=2,b=2;第2次循环后:a=3,b=5; 第3次循环后:a=4,b=8;第 4 次循环后:a=5,b=11。
5.如图所示的算法流程图,执行情况如下:
随堂演练·巩固
(1)输入a,b的值分别为2、7,输出结果为7; (2)输入a,b的值分别为10、3,输出结果为10。下列流程图填入虚线框中,符合条件的是( )
考点1 考点2 考点点2 考点3
例3在一次电视选秀活动中,有三个评委为每位选手打分。如果三个评委都亮绿灯,则进入下一轮;如果两个评委亮绿灯,则进入待定席;如果红灯数超过二盏则淘汰。最适合用到的程序结构是 ()
A.循环 B.树型 C.分支 D.顺序答案:C 解析:该案例中,根据亮灯情况产生三种不同的结果,适合使用选择结构的算法。
条目梳理·层析
考点1 考点2 考点3
变式某一算法流程图如下:
该算法执行后,输出s的值是( ) A.6 B.12 C.18 D.36 答案:D 图示流程图属于循环结构算法,功能是从自然数1到20中找出既能被2整除也能被3整除的数i,并把这些i累加到s中,所以 s=6+12+18=36。

算法的概念及描述课件高一信息技术浙教版(2019)必修一(15PPT)

print(i,":",things[i]) #显示停留10秒 time.sleep(10) #清屏 print("\n"*30)
顺序结构：按语句出现的顺序依次执行
历年真题
1.以下流程图描述的算法，输出结果是（ B ） A、8 8 8 B、24 40 72 C、24 40 48 D、24 24 24
环节
任务
出题
计算机姜编号和物品显示屏幕10秒钟
答题输出结果
随机出题参与者回答编号判断回答是否正确
显示答对题数显示游戏结束
用自然语言描述算法
1.显示游戏规则 2.显示物品以及编号 3.显示停留10秒 4.清屏
5.随机出题 6.输入编码 7.重复5和6步骤5次，并统计答题数目
8.输出答对题目的数量 9.输出游戏结束
任务二
将以上用自然语言描述的算法，用流程图表示出来
出题
做题
开始
顺
显示游戏规则
序
结
显示物品及编码
构
显示停留10秒
是否做
是
满5道题选择结构
循环
否
出题
结
答题
构
否
判断对
错

清屏
答对题数+1
显示结果
答对题的数目
游戏结束
任务三：
思考可否将停留10秒和清屏互换呢？
import random import time #显示游戏规则 print("你好，现在你有10秒的时间记忆下列物品及其编号") #显示物品名称与编号 things=["苹果","香蕉","铁观音","毛笔","笔记本","柚子","猴子","啤酒","新疆","天安门"] for i in range(10):

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不同点
对题目进行解答、运算速度慢、不需要计算机等
编写程序、调试程序、运算速度快等
课堂自测
• 打开教学网站做课堂自测题，选择组别并提交查看答题情况，进行自查自纠。
本课小结
人工解题过程体验，数学建模
韩
计算
信点兵问
分析问题，设计算法，编写代码，
机解决问
调试运行
题的
过程
算法的描述、结构，计算机语言
为2、3、2
X=X+1
N
Loop
Mod 是求
X+1X
余运算符
输出X
print “韩信统御士兵数：” ；X
结束
End Sub
4
调试程序
利用VB调试运行问题1程序
韩信统御士兵数：?
能力提升
组内成员互助，完成“韩信点兵”问题2
“韩信点兵”问题2：
求整除3余1，整除5余2，整除7余4，整除 13余6，整除17余8的最小自然数
用打数开学教方学法网转站换的“任韩务信导点学兵，”完问成题任：务一1、2小题求整除3余2，整除5余3，整除7余2的最小自然数
1 分析问题
建立数学模型：
用数学的方法分
析，设要求的数为
X,每次的列数分别
为n1,n2,n3:可得联立方程组:
方
程 X=3n1+2 X=5n2+3 X=7n3+2
2
设计
“韩信点兵”问题：今有士兵若干，每3人一列余2人、5人一
列余3人、7人一列余2人、有士兵多少人？
这个问题又称“鬼谷算”、“秦王暗点兵”
评选：最强逻辑组
1.老师提出问题后，能最快举手回答或展示问题结果的同学，为本小组赢得5分； 2.每个同学课堂自测的结果将为小组加分
“韩信点兵”问题：
每3人一列余2人、5人一列余3人、7人一列余2人，韩信点了多少兵？
阿尔法围棋（AlphaG这个 X。 4、令X为X+1（为算下一个作准备）。 5、如果算出，则结束；否则跳转2。 6、写出答案。
表示含义开始、结束框输入、输出框
判断框处理框流程线
符号
2
设计算法
尝试完善算法流程图
开始
1、令X为1。
如果，X整除5余2， X整除7余4，这就是题目要求的数，则记下这个X。 3、令X为X+1（为算下一个作准备）。 4、如果算出，则结束；否则跳转2。 5、写出答案。
让你的程序飞起来！
“1韩、比信整点除一兵5余”比2问、题整谁2除：7求最余整4、除快整3余除
13余6、整除17余8的最小自然数。
修改程序，调试运行，输出结果。
士兵数：？
人工解题与计算机解题的异同：
求解问题的方式
相同点
人工求解问题
用计算机求解问题
分析问题、设计算法、得出结果、验算结果等
算法和算法的表示
小游戏
帮老师数人数
小游戏告诉我们：
① 解决某一问题可以有多种方法 ② 解决问题时，我们需要进行分析
问题、设计算法、得出结果、验证结果等步骤
算法是解决一个问题的步骤和方法
故事由来
韩信点兵，多多益善
秦朝末年，楚汉相争。一次，韩信将1500名将士与楚王大将李锋交战。
楚军不敌，败退回营，汉军也死伤四五百人，于是韩信整顿兵马也返回大本营。当行至一山坡，忽有后军来报，说有楚军骑兵追来。只见远方尘土飞扬，杀声震天。汉军本来已十分疲惫，这时队伍大哗。韩信兵马到坡顶，见来敌不足五百骑，便急速点兵迎敌。他命令士兵3人一排，结果多出2名；接着命令士兵5人一排，结果多出3名；他又命令士兵7人一排，结果又多出 2名。韩信马上向将士们宣布：我军有1073名勇士，敌人不足五百，我们居高临下，以众击寡，一定能打败敌人。汉军本来就信服自己的统帅，这一来更相信韩信是“神仙下凡”、“神机妙算”。于是士气大振。楚军大败而逃。
计算机解决问题的一般过程
调试运行程序
具体
2 设计算法
4
问题
1 分析问题
3 编写程序代码
得到答案
3
编写程序
程序设计语言：是人们与计算机交流的桥梁，通过它告诉计算机执行一系列操作，实现某种功能。常用的计算机语言有C ,C++ ,Visual Basic ,JAVA， PYthon 等。
人与计算机交流通过人设计的计算机语言
算法
分析问题(找出已知和未知、列出已知和
未知之间的关系)
方
要找出同时满设足所这求个的三数为个
条件的X，把X，所则有X可应满能足情：
况逐一试验，看X整看除是3余否2符
合条件。 X整除5余3
X整除7余2
——枚举算法
自然语言描述算法
写出解题步骤
1、令X为1。 2、如果_X整__除_3_余__2，__X_整_除__5余__3_，_X整除7余2，
1X
X被3、5、7、整除 Y 后余数为2、3、2
N X+1X
输出X 结束
请尝试手工方式写出答案，完成任务一3、4小题
问题牵移与扩大数据量后
“韩信点兵”深度问题：
求整除3余1，整除5余2，整除7余4，整除13余6，整除17余8的最小自然数
面对这个数据量很大问题，利用人工求解要耗费更多的时间和精力, 而计算机由于超快的计算能力，最善于做相似的重复的处理操作。
人与人的交流通过人的自然语言
3
编写程序
编写程序解决韩信点兵问题:
计算机语
言开描始述算法(或伪 1代码X )
Private Sub Command1_Click()
Dim X As Integer X=1
X被3、5、7、整除后余数
Y
Do While not (X Mod 3= 2 and X Mod 5 = 3 and X Mod 7 = 2)
与方
题
法
人工解题与计算机解题异同
业界人士透露，其实“大师”根本不会下棋，只会看图。这个图就是棋盘。简单来说，“大师”每次落子前会经历四步：
一、读取当前棋盘; 二、随机尝试走棋; 三、对每个走棋路线的结果进行输赢概率的计算; 四、把所有计算结果综合起来得出一个胜率最高的落子点。
基于计算机的超快计算能力，“大师”的强大可以说是必然的。