算法的概念为解决一个问题而采取的方法和步骤(精)
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3.3算法及其描述教学设计(逐字稿)一、单元教学目标:1、从生活实例出发,概述算法的概念与特征,运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。
2、懂得描述程序设计语言产生与发展的过程,了解不同种类程序设计语言的特点。
3、在利用数字化工具解决问题完成任务的过程中,构建知识、培养技能、发展思维,促进信息技术核心素养达成。
二、课时教学目标与评价目标(课标质量描述):1、理解算法的内涵2、掌握算法的特征3、了解算法描述的三种基本方法,了解其优势与不足4、掌握流程图描述算法的方法三、学科核心素养(课时):计算思维:个体运用计算机领域的思想方法,在形成问题解决方案的过程中,产生的一系列思维活动。
能采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据;通过判断、分析与综合各种信息资源,运用合理的算法形成问题解决方案;总结利用计算机解决问题的过程与方法,并迁移到与之相关的其他问题解决中。
四、教学思路:从生活中的实例出发,建立算法的表象。
通过归纳总结找到算法的内涵,形成算法的概念。
在三个算法实例中,通过比较、分析归纳出算法的特征。
在活动过程中认识三种算法描述方法并理解各自的优缺点。
五、教学重难点重点:掌握流程图描述算法的方法。
难点:算法的定义教学过程:一、导课上节课我们初步了解计算机解决问题的一般过程。
其中,设计算法是问题解决的重要环节。
请阅读课本上算法的定义,结合活动一体会算法的内涵。
二、授课(一)算法的定义1.为了解决一个问题而采取的方法和步骤,就称之为算法(广义)。
在信息技术领域,我们关心的是用计算机做工具解决问题,所以这里的算法更具体一些:指计算机能执行的算法(计算机求解某一问题的方法,是能被机械执行的动作或指令的有穷集)。
做任何事都有一定的步骤。
例如,从万荣到天安门参观,首先买票,按时乘车到北京站,换乘地铁或公交到达天安门,参观,然后返回。
再比如取快递,首先查看取件码,告诉快递员,取件。
初中升高中,首先中考报名,缴费,参加中考,报志愿,拿录取通知书,到被录取学校报到。
冀教版小学信息技术五年级上册《身边的算法》课堂练习及知识点【知识点归纳】1.算法的定义:算法是解决问题的方法和步骤。
它是一系列明确的指示,按照特定的顺序执行,以达到某个目的。
2.算法的应用:算法不仅在计算机科学中有重要作用,在日常生活中也普遍存在。
例如,烹饪食谱、旅行计划等都是算法的具体应用。
3.算法的特点:算法应具有明确性、有限性、可执行性。
每一步骤必须是明确无误的,且能够在有限步骤内完成,并且每一步都是可行的。
4.算法的多样性:解决同一个问题可以有多种不同的算法。
不同的算法可能会有不同的效率和复杂度。
5.算法的优化:通过改进和优化算法,可以提高解决问题的效率。
这可能涉及到减少步骤、简化操作或考虑更高效的解决方案。
【课堂练习】一、判断题1.律法就是解决问题的方法和步骤。
(正确)2.只有在计算机科学中才有算法的概念。
(错误)3.解决同一个问题只能有一种算法。
(错误)二、选择题1.下列哪个不是算法的特点?(八)A.复杂性B.明确性C.有限性D.可执行性2.算法在哪个领域中尤为重要?(QA.数学B.物理学C.计算机科学D.化学3.在计算机科学中,算法是用来做什么的?⑻A.描述数据B.解决问题C.设计界面D.编写程序三、填空题请在每道题目的空白处填写合适的内容。
1.算法是解决问题的—和一2.在计算机科学中,算法是用计算机—来解决问题的方法。
3.算法应该具备一性、一性和—性。
四、简答题1.为什么说算法在我们的日常生活和工作中很重要?2.你能否举出一个生活中的例子来说明算法的概念?【参考答案】一、判断题1.正确2.错误3.错误二、选择题1.A2.C3.B三、填空题1.方法步骤2.语言3.明确有限可执行四、简答题1.算法在日常生活和工作中很重要,因为它是我们解决问题的有效工具。
无论是烹饪一道菜,还是规划一天的工作流程,我们都需要遵循一定的步骤来达到目的。
在计算机科学中,算法更是核心,因为它是编写程序的基础,是实现各种功能的关键。
庖丁巧解牛知识·巧学一、算法的含义简单地说,算法是完成某项工作的方法和步骤。
现代意义上的“算法”通常指可以用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,而且能够在有限的步骤内完成的.粗略地讲,算法就是解题的具体步骤,即把为解决某一问题所需进行的具体步骤一一详细地写出来,广义地说,处理任何问题都有相应的算法。
如:太极拳的图解就是“打太极拳的算法”,又如做米饭需要刷锅、淘米、添水、加热这些步骤,这也是一个算法.当然这些算法计算机是不能执行的,我们要讲述的算法是用计算机能实现的算法,即对一类问题的机械的、统一的求解方法。
例如:怎样发电子邮件?①打开电子信箱;②点击“写邮件”;③输入发送地址;④输入主题;⑤输入信件内容;⑥点击“发送邮件”。
在生活中,做任何事都有一定的方法、步骤,再比如盖房子,需先打地基,后砌墙;看病需先挂号,再看病、开处方、划价、交钱、取药。
这些过程都包括一系列的基本操作,在学习上也不例外。
辨析比较算法与计算方法二、算法的不同描述方式①自然语言或数学语言;②流程图;③程序语言。
三、算法的主要特点(1)有穷性:对于一个算法来说,他的操作步骤必须是有限的,必须在执行有限个步骤之后结束。
深化升华算法的有穷性往往指“在合理的范围之内”.如果让计算机执行一个历时1 000年才能结束的算法,虽然是有限的,但超过了合理的限度,人们也不把它视作有效算法.究竟什么算“合理限度”并无严格标准,由人们的常识和需要而定。
(2)确定性:算法中的每一步操作的内容和顺序都应该是确定的,而不能含糊其词,含有歧义。
如:某健身操中一个动作“手举过头顶",这个步骤就是不确定的,含糊的。
是双手都举过头?还是左手?或右手?举过头顶多少厘米?不同的人可以有不同的理解。
算法中的每一步不应产生歧义,而应当是明确无误的。
(3)可行性:算法中的每一步操作都必须是可执行的,算法中的每一步都能通过手工和机器在有限时间内完成,这称之为有效性。
第二章(备课笔记)问题:输入三个数a,b,c,按照从大到小的顺序排列输出。
(假设输入三个数5,9,4,经过大小对比,从大到小排列为9,5,4。
如果把更多的数按照从大到小的顺序排列呢,计算量就随之变大,仅靠人脑会很吃力。
考虑借助计算机来解决。
)如何用计算机解决?用计算机求解问题的一般步骤:★问题的分析★算法分析及设计算法★设计编制程序★调试程序★运行与维护程序其中,第二步:算法的分析与设计,即解决问题的操作步骤,是最为关键的一步,称之为程序灵魂。
比如说,从徐州到上海,可以坐飞机,坐动车,坐火车等等,这些不同的方法或者步骤,在计算机的求解问题中,就是选用不同的算法。
下面就具体介绍第二章程序的灵魂——算法。
第2章程序的灵魂——算法2.1 算法的概念★几个基本概念❖数据:是计算机程序处理的对象,可以是整数、实数、字符,也可以是图像、声音等的编码表示。
❖数据结构:程序中指定数据的类型与数据的组织形式●在程序设计语言中,与数据结构密切相关的便是数据的类型和数据的存放。
❖软件= 程序+ 文档。
❖程序:用程序设计语言表达问题的求解过程。
●程序=数据结构+算法。
❖算法:用某种工具(文字、数学公式、框图、计算机伪代码等)解决问题的步骤。
程序设计1. 对于较小的简单问题,一般采用下列步骤进行程序设计:●确定数据结构,如:变量、数组●确定算法●编写程序代码●上机调试●整理并写出文档资料2. 对于较大的复杂问题采用的是“模块化、自顶向下、逐步细化”的程序设计方法。
2.2 算法的基本表达方法(1) 什么是算法?简单地理解,算法是为解决一个特定问题而采取的确定的、有限的方法和步骤。
(2) 算法的特性(P19)正确的算法应该满足5个特性:•有穷性:一个算法应包含有限的操作步骤,而不是无限的。
•确定性:算法中的每个步骤都应该是确定的,不应含糊不清。
(不应产生歧义)•有效性:每个步骤都应有效执行,得到确定结果。
如果b=0,则执行a/b就不能有效执行。
一、描述问题的格式:1.明确问题(要做什么)2.理解问题(解决问题的核心、需要具备哪些知识)3.寻找备选方案(1. 2. 3.)4.从备选方案中寻找最佳方案5.列出所选方案的指令6.评价方案二、问题的类型1.可以通过一系列的动作解决问题的方案叫做算法方案2.为解决一个问题而采取的方法和步骤,这些步骤叫做算法3.不能通过直观的步骤来解决问题的方案叫做启发式方案4.根据解决问题的经验和规则启发出来的解决问题的方法叫做启发式算法三、1.处理启发式问题所涉及的计算机技术领域叫做人工智能2.算法的特征:有穷性、确定性、输入、输出、有效性3.有穷性:在有限的步骤内达到解决问题的目的。
4.确定性:算法的每一步都是确切定义的,不应是模棱两可的。
5.有零个或多个输入:执行算法时需要从外界获取信息。
6.有一个或多个输出:算法的结果就是输出。
7.有效性:算法中的每一个步骤都应该有效地执行,并得出确切的结果。
8.程序:事先编制好的具有特殊功能的指令序列。
9.模块:把一个大而复杂的问题分成多个小问题,每个小问题叫做一个模块。
10.结构化程序设计的方法步骤:自顶向下、逐步细化、结构化设计、程序化编码。
四、1.问题分析图:已知数据、所需结果、所需处理(针对数据的处理、包括公式的引用)、备选方案。
(目的:在于理清思路,它帮助程序员抓住问题的主要数据和信息,忽略次要的信息,是一种有用分析工具。
)2.结构图(交互图):控制模块、编号递增的步长随层次的降低而减小、编号的大小指出执行的顺序(小优先)、编号相同同时输入。
(把一个大而复杂的问题分解为若干个子问题,每个子问题为一个模块,每一个模块执行一项功能,把每个模块联系起来表示模块间的相互关系,并用一个控制模块来控制所有的模块。
这就是结构图的作用)3.IPO图:输入、所需处理、模块引用编号、输出。
填写顺序:输出(所需结果,既是目标)、输入(所需数据、方法)、所需处理。
例子:计算员工的总薪水。
算法的概念及描述学校:姓名:班级:考号:一、选择题1.某小区开通了刷脸进门方式:其算法中验证对象是否正确的代码如下所示,则以下流程图与内容匹配的是()刷脸结果:识别为1,否则为其他if(face==1):Prim("面部识别成功,门已开”)else:Prim("面部识别错误,无法开门“)A.face=1?jB.C./fad I?/D.facc=1?2.某算法的部分流程图如右图所示,执行这部分流程,输出的S值为()A.28B.162C.280D.9453.以下哪个流程图表示了Python中的分支结构()4 .某算法的部分流程图如下图所示,执行流程图后,变量SUm 和i 的值分别是() D.以上都不是B.175C.174D.144A.A.1455.某算法的)部分流程图如图所示,下列说法正确的是(A.若输入n的值为10,则输出k的值为6B.若输入n的值为16,则、力?”执行4次C.若输入n的值为5,则输出k的值为2D.该算法中只存在分支结构和循环结构6.如下是计算圆的周长与面积的算法,其描述方式是()①输入半径r②求周长c=211r③求面积s三11r2④输出周长和面积A.流程图B.自然语言C.程序代码D.项目式7.算法的“有穷性”是指()A.解决问题的用时越少越好B.算法执行的任何计算都是有效的C.算法的运算必须是可以实现的D.算法执行有限步后必须能结束8.某算法的部分流程图如图所示。
执行这部分流程后,下列说法正确的是()A.输出ans的结果为(HoIB.条件“a>0?”共判断5次C.虚线框内的语句等价为“t-a%2+b%2”D.该算法使用的控制结构有顺序、分支和循环结构9.下图是求两实数a、b较大数的流程图,在①处应填写的正确表达式是()A.循环结构B.复合结构C.上下结构 13 .用流程图描述算法时,表示“输入/输出”的图形是()A.JB.C.14 .下列有关算法概念与特征的描述,正确的是()A.算法就是数学公式A,可读性B.可行性 C.确定性 D.有穷性12.阅读下图所示的算法,该算法的主要程序结构是()D.分支结构C.a<bD.a>b11.算法每个步骤的运算都有明确定义,且计算结果是唯一的。
算法概念的理解和认识算法是计算机科学和信息技术中的一个核心概念,它指的是解决特定问题或执行特定任务的一系列清晰、有限的步骤或规则。
算法是编程和软件开发的基础,它们决定了软件如何处理数据和执行任务。
以下是对算法概念的理解和认识的方面。
1.解决问题的步骤:算法是一系列有序的步骤,用于解决特定的问题。
每个步骤都应该是明确的,以便于理解和执行。
2.输入和输出:算法通常需要输入数据,这些数据是问题的实例。
算法处理后会产生输出,即问题的解决方案。
3.明确性和有限性:算法的每个步骤都应该是明确无误的,以确保算法的正确性。
同时,算法必须在有限的步骤内终止,不能无限循环或进入无限递归。
4.有效性和效率:有效的算法能够解决问题,而高效的算法能够在合理的时间内解决问题。
算法的效率通常与算法的时间复杂度和空间复杂度有关。
5.逻辑结构:算法的逻辑结构可以分为几种基本类型,如顺序结构、选择结构(分支)、循环结构等。
这些结构可以组合成更复杂的算法。
6.算法的表示:算法可以通过多种方式表示,包括自然语言描述、流程图、伪代码、编程语言等。
不同的表示方法适用于不同的场合和目的。
7.算法的分类:算法可以根据其解决问题的性质进行分类,如排序算法、搜索算法、图算法、动态规划算法等。
8.算法的分析:算法的分析包括对算法的正确性、时间复杂度、空间复杂度等方面的评估。
这有助于理解算法的性能和适用性。
9.算法的优化:算法的优化是指改进算法的效率,通常通过减少时间复杂度或空间复杂度来实现。
优化算法是计算机科学中的一个重要研究领域。
10.算法的设计:算法的设计是创造性地构建算法的过程,它涉及到问题的分解、模式识别、解决方案的合成等。
理解算法的概念不仅需要对算法的理论知识有深入的了解,还需要通过实践来加深对算法应用和性能的认识。
算法的设计和分析是计算机科学家和程序员必备的技能,它们对于开发高效、可靠的软件至关重要。