当前位置：文档之家 › 《可视化计算》第3章基本算法和策略(A)

《可视化计算》第3章基本算法和策略(A)

  • 格式：ppt
  • 大小：4.95 MB
  • 文档页数：55

下载文档原格式

  / 55

合集下载

大数据可视化智慧树知到课后章节答案2023年下浙江大学

大数据可视化智慧树知到课后章节答案2023年下浙江大学

大数据可视化智慧树知到课后章节答案2023年下浙江大学第一章测试1.以下不属于可视化的作用的是（）A:信息记录 B:数据采集 C:数据分析 D:传播交流答案:数据采集2.数据可视化萌芽于什么时间（）A:18世纪 B:17世纪 C:15世纪 D:16世纪答案:16世纪3.可视分析学是何时兴起的（）A:19世纪 B:21世纪 C:18世纪 D:20世纪答案:21世纪4.张量场可视化属于可视化的哪个分支学科（）A:信息可视化 B:可视分析学 C:科学可视化 D:人机交互学答案:科学可视化5.使用以下哪种可视化工具不需要编程基础（）A:Tableau B:Processing C:Vega D:D3.js 答案:Tableau6.数据可视化的原则是细节优先。

A:错 B:对答案:错7.文本可视化属于信息可视化。

A:对 B:错答案:对8.可视分析学涉及到的学科包括（）A:计算机图形学 B:数据挖掘C:统计分析 D:人机交互答案:计算机图形学;数据挖掘;统计分析;人机交互9.以下哪些工具是数据可视化工具（）A:Matlab B:Tableau C:D3.js D:Vega 答案:Tableau;D3.js ;Vega10.这个视频中体现了可视化的哪些作用（）A:数据分析 B:信息记录 C:数据过滤 D:传播交流答案:数据分析;信息记录第二章测试1.有的人在发朋友圈的时候，会把一张图片切成9份，然后再按顺序拼出一个九宫格，如下图所示。

虽然图片被分割开来，但是我们仍旧能够感知到图片原来完整的样子，这体现了格式塔理论的（）原则。

A:接近原则 B:相似原则 C:连续原则 D:闭包原则答案:连续原则2.下图所示的图片体现了格式塔理论的（）原则。

A:连续原则 B:相似原则 C:接近原则 D:闭包原则答案:接近原则3.下图所示的图片体现了格式塔理论的（）接近原则A:接近原则 B:相似原则 C:闭包原则 D:连续原则答案:相似原则4.下图所示的可视化中运用了以下哪个视觉通道？（）A:高度 B:形状 C:亮度 D:颜色答案:高度5.下图所示的可视化中体现了哪种类型的视觉通道？（）A:分组型B:分类型C:定性型D:定量型答案:分组型6.根据格式塔理论，人们在观看时，眼脑在一开始的时候会先区分一个形象的各个单一的组成部分，然后再将各个部分组合起来，使之成为一个易于理解的统一体。

第三章 可视化技术和数学方法

第三章 可视化技术和数学方法

3.3.1 有限差分法 一、概述 有限差分方法是数值计算中应用非常广泛的一 种方法。其实质就是以有限差分代替无限微分，以 差分代数方程代替微分方程，以数值计算代替数学 推导的过程，从而将连续函数离散化，以有限的、 离散的数值代替连续的函数分布。 有限差分法的主要步骤如下： 1）构成差分格式。首先选择网格布局、差分形式 和步长；其次，以有限差分代替无限微分，即以 代替dx，以差商 y y y ，代替微 x2 x1 x
2）向后差分 一阶差分 f h ,i f i f i 1 二阶差分

2 f h,i f h ,i f h ,i f h ,i 1 fi fi 1 fi 1 fi 2 fi 2 fi 1 fi 2
3）中心差分
一阶差分
4.流线及迹线显示 5.流场的动态显示 6.流场的真实感显示 7.驾驭式的计算可视化 8.较强的用户界面功能
（a）同步转子流场
（b） 异步转子流场
两转子流场EFGH截面上的释放粒子流轨迹
（a）啮合区
（b）楔形区
流场释放粒子流放大图
图 双螺杆挤出机内部跟踪离子轨迹和螺旋表面上的压力分布
3.2 聚合物复杂流体研究的数学方法
（2-1）
式中，

（2-2）
为流体的密度； v为速度矢量； p为各向同
性的压力； D/Dt为物质导数； （t) 应力张量，可以分 解为：
式中，hN 为牛顿黏度； D为应变率张量。 2h D 和 分别为纯黏性牛顿应力项和附加 v 粘弹应力张量，后者需要采用适当的本构方 程来计算。
N

3.2.2本构方程
时，示踪颗粒的速度代表流体的速度。
（1） 颗粒的选择 对于示踪颗粒的基本要求有两点：良好的可见 性与跟随性。可见性随其尺寸增加而改善，而良好 的跟随性则力求尺寸减小。常用示踪颗粒直径约 100um，还需要注意示踪颗粒密度与流体密度的匹 配。示踪颗粒多为球形，亦有使用片状。 （２）照明与记录 最普通的照明系统是片光，可用来使流场内 薄层中的颗粒得到照明。普通光源（水银灯、聚光 灯）及适当的透镜、狭缝障板或者用柱面透镜，将激 光束在平面内分解，即可构成这种片光。

新2024秋季高一必修1信息技术人教中图版第3章数据处理与应用《数据分析与可视化：数据可视化》

新2024秋季高一必修1信息技术人教中图版第3章数据处理与应用《数据分析与可视化：数据可视化》

教学设计：新2024秋季高一必修1 信息技术人教中图版第3章数据处理与应用《数据分析与可视化：数据可视化》一、教学目标（核心素养）1.信息意识：学生能够认识到数据可视化在信息传递和表达中的重要作用，理解其对于复杂数据解读的便捷性。

2.数字化学习与创新：学生能够掌握数据可视化的基本原理和常用工具，能够运用所学知识将复杂数据转化为直观、易懂的图表。

3.计算思维：通过数据可视化的实践，培养学生的逻辑思维、数据分析和视觉表达能力，学会用图表讲述数据故事。

4.信息社会责任：引导学生关注数据可视化的准确性和公正性，确保可视化作品能够真实反映数据本质，避免误导。

二、教学重点•理解数据可视化的基本概念和原理。

•掌握数据可视化的常用工具和图表类型。

三、教学难点•如何根据数据特点和需求选择合适的图表类型进行可视化。

•如何设计美观、有效且能准确传达信息的数据可视化作品。

四、教学资源•多媒体课件（包含数据可视化的基本概念、原理、图表类型介绍）。

•数据可视化软件（如Excel、Tableau、ECharts等）的演示和操作材料。

•实际数据集和已完成的数据可视化案例，供学生参考和学习。

五、教学方法•讲授法：介绍数据可视化的基本概念、原理和图表类型。

•演示法：通过数据可视化软件演示如何创建和编辑图表。

•实践操作法：组织学生分组进行数据可视化实践，亲手制作图表。

•讨论法：引导学生讨论不同图表类型的优缺点和适用场景，促进思维碰撞。

六、教学过程1. 导入新课•故事导入：讲述一个通过数据可视化解决复杂问题的故事，如公共卫生部门利用图表展示疫情趋势，帮助决策者制定防控措施。

•提问导入：提问学生：“你们在日常生活中见过哪些数据可视化作品？它们是如何帮助我们理解数据的？”引导学生思考数据可视化的重要性和应用场景。

2. 新课教学•数据可视化基本概念讲解：•定义：数据可视化是将数据以图形、图像等视觉形式展现出来的过程，旨在帮助人们更直观地理解数据。

数据可视化算法设计

数据可视化算法设计
➢ 在数据可视化系统中，标量数据是属于与可视化显示结果中的某个点或图 元所关联的数据值。
2023/3/23
4
5.1.1 颜色对照
➢ 颜色对照又称颜色映射（Color Mapping），是一种常见的标量数据可视 化方法，它通过在数据与颜色之间建立一个映射关系。
➢具体实现的时候需要设置一个颜色查找表（Look Up Table, LUT。 ➢ 进行具体的颜色对照时，颜色编号为
i
n
x min max min
2023/3/23
5
1.1.2 数据可视化的意义和作用
➢ 在实际使用时的颜色方案为RGBA，即在三原色的基础上增加了一个Alpha
通道。这是一个8位的灰度通道，该通道用256级灰度来记录图像中的透明
度信息，定义透明、不透明和半透明区域，其中黑表示全透明，白表示不
rgba = nc.GetColor4d("Red"); rgba[3] = 0.5
lut.SetTableValue(0, rgba)
lut.SetTableValue(1, nc.GetColor4d("Lime"))
lut.SetTableValue(2, nc.GetColor4d("Blue"))
2023/3/23
（A）燃烧室内的点状气流密度数据
（B）燃烧室内气流数据的外轮廓线
图 5-1-4 燃烧室内气体密度的流体数据可视化
14
程序5-1-3 燃烧室内气体密度的流体数据可视化
在程序中添加以下颜色查找表的设置代码： lut.SetHueRange(0, 0) lut.SetSaturationRange(0, 0) lut.SetValueRange(0.2, 1.0)

第3章数据处理与应用3.3数据分析与可视化 高中教学同步《信息技术-数据与计算》(教案)

第3章数据处理与应用3.3数据分析与可视化 高中教学同步《信息技术-数据与计算》(教案)
实践数据分析工具的使用：通过电子表格软件、在线数据分析平台及编程工具（如Python）进行数据分析，使学生能够实际操作并理解不同工具的应用。
体验实际数据分析案例：通过具体的数据分析案例（如南水北调中线工程各地区水资源情况的分析），让学生从实际数据中提取信息，增强理解和应用能力。
3.3.2数据可视化
理解数据可视化的重要性和功能：学生能够描述数据可视化的定义和目的，并解释其如何帮助人们更好地理解数据。
监督学生独立完成真题演练，提供必要的辅导和支持。
组织小组讨论，让学生分享解题过程和答案。
对学生的答案进行点评，给出正确答案和解析。
仔细阅读并理解所选真题的内容和要求。
独立思考并尝试解答真题，运用所学的数据分析方法。
参与小组讨论，与同学分享自己的解题思路和答案。
听取教师的点评和解析，对照自己的答案找出不足之处。
通过互动提问和讨论，检验学生对概念的掌握程度。
促进学生之间的交流与合作，共同探讨数据分析的应用。
培养学生的分析能力，通过实际案例锻炼其应用所学知识的能力。
帮助学生整理思路，明确数据分析的核心要点。
活动三：
调动思维
探究新知
选取历年的真题或模拟题，涉及数据分析与可视化的内容。
指导学生如何审题，理解题目的要求和解题步骤。
3.预测事物的未来走向
通过数据分析，可以预测事物未来可能会发生什么，推断未来的发展趋势，并为制订相应的目标及策略提供依据。目前，利用数据分析进行预测已经应用于各个领域，包括体育赛事预测、用户行为预测、能源消耗预测、交通行为预测和人体健康预测等。例如，通过各个家庭安装的智能电表，对电力的使用状况进行监控，检测出用电模式，从而对用电需求做出预测。
预测未来趋势：使用智能电表数据预测电力使用，体育赛事预测等。

粤教版普通高中信息技术必修1《数据与计算》第三章《算法基础》

粤教版普通高中信息技术必修1《数据与计算》第三章《算法基础》

规划
工具与方法
预期成果
思维导图，”头脑风暴” 搜索技术 数据构造方法
可视化设计报告
究
根据项目学习规划的安排，通过案例分析、文献阅读和网上资料搜索，开展“设计分别可以 买6元、5元、4元的笔记本的组合方案”项目学习探究活动，如表所示：
探究活动 体验人工与计算机 解决问题的过程
探究计算机解决问 题的算法
了解计算机解决问 题的程序
学习内容
设计“分别可以买6元、 5元、4元的笔记本的组 合方案”问题分析。
人工解决问题的过程。 计算机解决问题的过程。
设 计 “分别可以买6元、 5元、4元的笔记本的组 合方案”问题的算法。
算法的概念与特征。 算法描述方法。
编 写 分别可以买6元、5 元、4元的笔记本的组合 方案”问题的程序。
这堂课，让我们见证了坚强硬核的中国力量！ 这堂课，向我们传递了恢宏美好的人性光辉！ 这堂课，给我们展示了先进强大的知识力量！
项目范例 设计分别可以买6元、5元、4元的笔记本的组合方案
学期结束时，老师打算花50 元 购买一些笔记本奖励表现优秀的同学，请班长小明帮忙，小明 决定买三种单价分别为6元、5元、4元的笔记本，并且刚好用完50元，请问可以买多少本？
for y in range(1,11): for z in range(1,13): if x*6+y*5+z*4==50: {t=t+1； 输出解的个数t和三个整数x，y，z}
根据“项目活动评价表”，对项目范 例的学习过程和学习成果在小组或班 级上进行交流，开展项目学习活动评 价。
How to cooperate with others
请欣赏：《盲人摸象》
这个故事对你有何启示？ 谈谈他们要真正弄明白大象是什么样子，该怎么办？

可视化计算(raptor)

精品文档你我共享用动态规划来解决数字三角形问题软件34刘柏呈问题由来题目的出处是《可视化计算》课本讲贪心的一道例题（Page108，例3-4），选题的原因：一，老师要求用到动态规划的思想方法。

二，raptor是个可视化的编程软件，突出可视化，就必须有图形，而数字三角形本身就是个“二叉树”综上解题思路先构图的顶点，随即生成边，构成树，各个顶点中的数字随机生成，这样就完成输入问题。

再用动态规划寻找最大的路径，最后再运用可视化的特点，把选择的过程呈现给看程序的人。

1.首先是构图，出于美观性的考虑，我将数字三角形的可行层数控制为1-6层。

由于raptor没有编辑数组，所以我用两种方式为顶点编号：1，（i，j）来表示第i行第j个数。

2，用m表示，从上到下，从左到右的第m个点。

之后就是，计算点的坐标，找出坐标的规律，并适当的纪录。

2.动态规划，主要根据，状态转移方程：f［i，j］＝max｛f［i－1，j］，f［i-1，j－1］｝＋c［i，j］其中，f［i，j］表示到（i，j）点的最大累加和，c［i，j］表示第（i，j）点的值。

3.显示用到递归的解法，根据之前纪录的“父节点”来搜索路径。

算法实现第一个子图composition就是构图，用来画二叉树，i控制行数，j控制列数，二重循环来画圆和线。

注意点：一，圆的大小应该适应画布和层数，所以我令k＝画布高／层数，而用k/4作为半径画圆。

二，“线不能将圆戳破”即线的出发点不能是圆心，这里，我将上层圆的圆心与它的两个子圆的圆心连线的夹角令为60度，再根据圆中直角三角形的关系，算出对应圆周上的点，作为出发点。

三，弄清一个循环中该做什么，结论是：画一个圆和两条线，这里要注意判断一下是否是最后一层，最后一层不需要画线。

dp子图是用来完成动态规划算法的，这个算法只要知道状态转移方程就比较好实现，需要注意的是边界的控制，所以需要附初值。

还有就是，我每做一步用root数组纪录一下该点的“父亲”，以便之后查找。

大数据理论考试(习题卷13)

大数据理论考试(习题卷13)第1部分：单项选择题，共64题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。

1.[单选题]（）是指给目标用户产生的错误或不准确的视觉感知，而这种感知与数据可视化者的意图或数据本身的真实情况不一致。

A)视觉假象B)视觉认知C)视觉感知D)数据可视答案:A解析:视觉假象（Visual Illusion）是数据可视化工作中不可忽略的特殊问题。

视觉假象是指给目标用户产生的错误或不准确的视觉感知，而这种感知与数据可视化者的意图或数据本身的真实情况不一致。

视2.[单选题]python不支持的数据类型有A)charB)intC)floatD)list答案:A解析:3.[单选题]在图集合中发现一组公共子结构,这样的任务称为（）。

A)频繁子集挖掘B)频繁子图挖掘C)频繁数据项挖掘D)频繁模式挖答案:B解析:频繁子图挖掘是指在图集合中挖掘公共子结构。

4.[单选题]下列哪个方法不属于情感分析的评测（）。

A)CO评测B)cifar10数据集评测C)F TI评测D)TAC评答案:B解析:cifar10数据集Cifar-10由60000张32*32的RGB彩色图片构成，这个数据集最大的特点在于将识别迁移到了普适物体，而且应用于多分类，不属于情感分析的测评。

5.[单选题]SQL语句中修改表结构的命令是A)modify tableB)modify structureC)alter tableD)alter structure答案:C解析:6.[单选题]考虑值集{12 24 33 2 4 55 68 26}，其四分位数极差是：（）A)21B)24C)55D)3答案:A解析:四分位差，也称为内距或四分间距，它是上四分位数（QU，即位于75%）与下四分位数（QL，即位于25%）的差。

计算公式为：QD =QU-QL。

将数据从小到大排序，可得到QU=33,QL=12，因此QD=QU-QL=217.[单选题]下列不属于transform操作的是（）A)mapB)filterC)sampleD)count答案:D解析:Transformation常用函数为map、filter、flatMap、sample、union、join等。

人教版高中信息技术必修一第三章第三节《数据分析与可视化》教案

20232024学年人教版高中信息技术必修一第三章第三节《数据分析与可视化》
教案
七、教学过程
（一）引入新课（5分钟）
•教师行为：通过展示一个实际的数据分析与可视化案例，如“如何分析和展示一个班级学生的成绩分布”，引入数据分析与可视化的概念。

•学生行为：观看案例，思考数据分析与可视化的应用场景。

•设计目的：激发学生兴趣，引入数据分析与可视化的概念。

（二）数据分析方法讲解（10分钟）
•教师行为：详细讲解数据分析的常见方法，如描述性分析、相关性分析、预测性分析等，并展示各自的应用场景。

•学生行为：认真听讲，记录关键信息，提出疑问。

•设计目的：确保学生对数据分析方法有清晰的理解。

（三）数据可视化技术（10分钟）
•教师行为：介绍数据可视化的技术和工具，如图表、图形、地图等，并展示如何使用这些工具进行数据展示。

•学生行为：学习数据可视化技术，理解数据可视化的重要性。

•设计目的：帮助学生掌握数据可视化的基本技巧。

（四）实践操作（10分钟）
•教师行为：指导学生使用数据分析软件，如Excel、Tableau等，进行实际操作。

•学生行为：动手操作，体验数据分析与可视化的过程。

•设计目的：通过实践操作，加深学生对数据分析与可视化方法的理解和应用。

（五）小组讨论（5分钟）
•教师行为：组织学生进行小组讨论，探讨数据分析与可视化在不同领域的应用。

•学生行为：积极参与讨论，分享观点，提出问题。

《可视化计算》第1章RAPTOR程序设计基础(B)


RAPTOR数组变量



数组是有序数据的集合。 一般数组中的每一个元素都属于同一个数 据类型（数值、字符、字符串）。 数组最大的好处在于用一个统一的数组名 和下标（index）来唯一地确定某个数组变 量中的元素 由于下标值可以参与计算，这为动态进行 数组元素的遍历访问创造了条件
21
11

前序测试

删除图的Statement 2 Statement1为前置条件 Statement 3是主循环体



如果进入了Statement3，测试条 件也必须由这一部分进行修改；
12

8

级联选择控制
9

循环控制

循环（loop）控制语句允许重复执行一个或多 个语句，直到某些条件变为真值（True）


菱形符号中的表达式结果为“No”，则执行“No” 的分支，这将导致循环语句和重复 要重复执行的语句可以放在菱形符号上方或下方
34

子程序定义



子程序定义界面上 的接口参数称为 “形式参数” RAPTOR的子程序参 数不得超过6个 子程序参数可以是 单个变量，也可以 是数组
35
一个设计完成的子程序
36
可能性 1 Statement 1 Statement Statement 3 可能性2 Statement 1 Statement 2b Statement 3
5
选择控制


注意选择控制语句的两个路径之一可能是 空的，或包含多条语句 选择控制结构在英语环境中被称为“if-then” 结构

子程序的调用


  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。


由于是在三位数中求回文数，也就是要求 个位与百位上相等

这个时候，模（在RAPTOR中模运算符：mod） 运算就可以派上用场
19

求平方回数流程图

请思考一下，这 个算法还使用了 其他什么算法思 想？
20


这种使用递归的方式，被称为“天真的递归（ Naive recursion）”。

而使用递推算法求斐波那契数列，时间复 杂度只是为O（n）
37

递归算法常用于解决三类问题
(1)数据的定义是按递归定义的 (2)问题解法按递归算法实现 (3)数据的结构形式是按递归定义的 典型的递归算法(带参数传递实现)的运行效 率较低
30
汉诺塔

有A、B、C三根柱子。A柱子上按从小到大 的顺序堆放了N个盘子，要把所有的盘子从 A柱移动到C柱，移动过程中如下要求：

一次只能移动一个盘子； 不允许把大盘放在小盘上面； 盘子只能放在三根柱子上
31

模运算

在算法应用中，有一类计算与模运算（求 除法之余数）有关，例如：

一个星期的模为7天 一天的模是24小时或1440分钟 一年的模是12个月（也可以是365或366天）

而模运算在数字比较和诸多计算案例中有 应用
17

求100~1000范围内的平方回数8ຫໍສະໝຸດ 阶梯电价问题
为鼓励节约用电，某市开始采取按月用电 量分段收费办法，某户居民每月应交电费y （元）与用电量x（度）的函数如下：

请设计上述电费的收费算法。
9

阶梯电价流程图
10

24

替换加密


试用以下替换码表，实现通信过程的加密 明码表
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密码表
QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM
25

替换密码求解
递归


在数学和计算机科学中，递归是指由一种 （或多种）简单的基线条件(Base case)定义 的一类对象或方法，并规定其他所有情况 都能被还原为其基线条件 具体表现为：一个函数在其定义或说明中 有直接或间接调用自身：


把一个大型复杂的问题层层转化为一个与原问 题相似的规模较小的问题来求解 递归策略只需少量的程序就可描述出解题过程
第3章 基本算法和策略 PART A
《可视化计算》
学习目标


什么是基本算法？ 哪些算法在计算问题求解中最为常用？ 算法与算法策略有何区别？ 哪些基本的算法策略在各种算法解决方案 中被普遍采用?
2

基本算法



蛮力法 分段函数 递推法 模运算 字符和字符串运算 递归 组合计算 迭代法
3
蛮力法


计算机问题求解的第一号方法被称为蛮力 法(Brute Force) ，也称穷举法 采用蛮力算法解题的基本思路：


确定穷举对象、穷举范围和判定条件； 一一穷举可能的解，验证是否是问题的解
23

ＡＳＣＩＩ码的分类

字母（a~b，A~B）； 数字（0~9）； 标点符号

(，.’”;：+-*/()[]{}@!#$%^&_=|?~`)

空格（space） 其他控制符号（例如，ＣＲ，ＬＦ）

具体符号的编码值参见ＡＳＣＩＩ码表
fib(0)=0; fib(1)=1; fib(n)=fib(n-1)+fib(n-2)
35
（当n>1时）

斐波那契数列的递归求解
36

递归的辨识

斐波那契递归实现，调用一次产生二个新 的递归，调用次数呈指数增长，时间复杂 度为O（2n）。
5

蛮力法求解

三种鸡的个数为穷举对象

分别设为x，y，z


以三种鸡的总数（x+y+z）和买鸡用去的钱 的总数(x*5+y*3+z/3)为判定条件，穷举各 种鸡的个数 由于三种鸡的和是固定的，只要穷举二种 鸡（x，y），第三种鸡就可以根据约束条件 求得（z=100-x-y），这样就缩小了穷举范 围
29
递归过程

一般来说，递归需要有边界条件、递归前 进段和递归返回段

当边界条件不满足时，递归前进； 当边界条件满足时，递归返回

一般递归过程需要通过函数或子程序传递 参数

而RAPTOR中要实现子程序的参数调用，必须使 用其所谓的“中级模式（Intermediate mode） ”

在蛮力算法中，穷举对象的选择也是非常 重要的，它直接影响着算法的时间复杂度 ，选择适当的穷举对象可以获得更高的效 率
4
百钱买百鸡问题

某个人有一百块钱，打算买一百只鸡。到 市场上一看，公鸡五块钱一只，母鸡三块 钱一只，小鸡一块钱三只。现在，请编一 个算法，算出如何能刚好用一百块钱买一 百只鸡?

需要考虑以下因素：




如何保存密码表？可以考虑使用字符串A[]，因 为在RAPTOR中，字符串的访问方式与一维数组 完全一样； 加密替换算法，将明文中的字符逐个取出，使 用to_ascii()就可以得到替换密文所需的字符； 解密替换算法，是加密算法的逆运算，需要用 到to_character()函数 为简便起见，测试算法中建议全部输入大写字 母，取消所有单词之间的空格


所谓平方回数，是指某个数，既是一个回 文数，又是一个平方数， 例如：121是回文数，又是11的平方
18

模运算求解分析

一个100以上的平方数，必须从平方根大于 等于10的数字开始计算，而1000可以作为 搜索循环的控制变量

但是，如何求出回文数？
字符和字符串运算

字符和字符串运算在算法中的用途有：



在输入输出界面中的应用，如在输出过程中将 计算结果与量纲结合在一起； 在信息安全中的应用，如信息的加密与解密； 对用户对特定应用的输入的字符串，进行模式 正确性的判断（如电子邮件地址需包含“@” 符号）等
21

32
汉诺塔递归main子图
33

汉诺塔递归子程序
34

斐波那契(Fibonacci)数列


一些问题本身是递归定义的，但它并不适 合用递归算法来求解 如斐波那契(Fibonacci)数列，它的递归定义 为：斐波那契数列为：0、1、1、2、3、 ……，即：
汉诺塔递归求解

N个盘子的移动过程分作3大步：


把A柱上面的N-1个盘子移动到B柱； 把A柱上剩下的一个盘子移动到C柱； 把B柱上面的N-1个盘子移动到C柱；

其中N-1个盘子的移动过程又可按同样的方 法分为三大步，这样就把移动过程转化为 一个递归的过程，直到最后只剩下一个盘 子，按照移动一个盘子的方法移动，递归 结束
递推法

递推法是利用问题本身所具有的一种递推 关系求解问题的一种方法


所谓递推，是指从已知的初始条件出发，依据 某种递推关系，逐次推出所要求的各中间结果 及最后结果 其中初始条件或是问题本身已经给定，或是通 过对问题的分析与化简后确定
12

递推问题求解

由题意可以得到下表：

分析后可知，猴子吃桃问题递推关系为：

Sn=1 （当n=10时） Sn =2×（Sn+1+1）（当1≤n＜10时）

在此基础上，以第10天的桃数作为基数， 用以上归纳出来的递推关系设计出一个循 环过程，将第1天的桃数推算出来
15
可递推求解的问题特点

该类题目一般有以下二个特点：


问题可以划分成多个状态； 除初始状态外，其它各个状态都可以用固定的 递推关系式来表示

在实际解题中，该类题目一般不会直接给 出递推关系式，而是需要通过分析各种状 态，找出递推关系式
13

猴子吃桃问题
RAPTOR的字符串与字符



字符串变量可以用 过输入语句和赋值 语句访问 字符变量用 to_character()函数 和通过字符串访问 得到 两种类型的变量不 可以进行比较
22
RAPTOR的字符计算



to_character()函数可以把一个数字传换成 ASCII码字符； 逆运算函数to_ascii()，将一个字符串中的某 个字符取出，转换成为数字，以便进行编 码的比较 有了to_ascii() ，就可以进行字符性质的判 断（大写、小写、标点、符号、空格等）
6
求解流程图


如果需要解决 的问题规模不 大 用蛮力法设计 的算法其速度 是可以接受的
7

分段函数



收费问题与我们的生活息息相关，如水费 问题、电费问题、话费问题等 这些收费问题往往根据不同的用量，采用 不同的收费方式 以收费为题材的数学问题多以分段函数的 形式出现
26
替换加密


Ａ[]保存明文 Key[]保存密码表 B[]保存密文 解密算法，自行 设计
27

替换加密的运行结果
28



在递归调用的过程当中系统为每一层的返回点 、局部变量等开辟了栈来存储 递归次数过多容易造成栈溢出等问题
38
RAPTOR与递归



RAPTOR不支持全局变量（子图和子程序皆 可访问的公共变量），如果所有算法参数 要靠子程序参数传递，是极为不现实 理论上而言，所有递归算法都可以用非递 归算法来实现 递归的应用：