2.2 算法的控制结构 课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
2.2
算法控制结构
上节回顾
1.算法的概念
解决问题或完成任务的方法与步骤
为了解决问题而需要让计算机有序执行的、无歧义的、有限步骤的集合
2.算法的特征
有穷性；可行性；确定性；0个或多个输入；1个或多个输出；
3.算法的描述
自然语言、流程图、伪代码
即使很复杂的积木作品，都是由最基本的积木块（不妨称为基本结构）通过各种组合构成的。类似地，无论内容怎样复杂、功能如何强大的算法，也都由基本的结构组合而成，这些基本的结构称为算法的控制结构。
算法的控制结构有三种，即顺序结构、分支结构和循环结构。
顺序结构
四季更替
顺序结构
各个步骤按照先后顺序依次执行
特点：1.依次执行
2.每个步骤一定会被执行，且只执行一次
用算法（流程图）表示四季更替的过程？
练习1：计算并输出S=1+2+3+4+5+6。
方法1：逐一相加
①计算1+2，得3；
②用①步的结果3与3相加得6；
③用②步的结果6与4相加得10；
④用③步的结果10与5相加得15；
⑤用④步的结果15与6相加得21.
方法2：运用数学公式
计算：s=n×(n+1)/2
输出：s
的值
s=0，n=6
分支结构（选择结构）
《胸有成竹的导演》
为了确保奥运会开幕式的顺利举行，张导演心中早有计划：如果8月8日要下雨，就用驱雨弹驱散雨云，以确保开幕式的文艺表演成功。
分支结构（选择结构）
根据条件判断选择不同的分支执行：
条件为真时执行Y指向的语句，否则执行N指向的语句。
选择结构中，必有一个分支被执行，其余分支不执行。
分支结构（选择结构）
语句块
T
F
条件表达式是否为真？
当表达式为真时，
执行语句块；
否则什么都不执行；
当表达式为真时，
执行语句块1；
否则（表达式为假）
执行语句块2；
单分支结构
双分支结构
分支结构（选择结构）
特点：条件判断选择不同分支，一次只执行一个分支，其余分支不执行
当<表达式1>条件成立时，执行<语句块1>,
本结构结束。若为假，则判断<表达式2>，依此类推。直到找到一个为真的条件时，才执行相应的语句块，
本结构结束。
循环结构
飞逝的岁月
循环结构
对某个条件进行判断，当符合条件时，执行Y指向的语句(循环体)，然后返回重新判断这个条件，当符合条件时，再次执行循环体。重复上述过程，直到不符合条件，则跳出循环，执行循环体后面的指令。
若循环条件始终满足？
算法无限循环，违背有穷性
练习：在抽屉寻找东西的过程
练习：求100之内的数之和s=1+2+3+….+100。
S1=0+1
S2=0+1+2
S3=0+1+2+3
S99=0+1+2+3+……+99
S100=0+1+2+3+……+99+100
有什么规律？
Sn=Sn-1+n
n从1到100
1
S从S1到S100
扩展：求100之内的偶数之和s=2+4+6+….+100。
分支or循环
判断依据：分支结构：条件是否成立只判断1次
循环结构：条件是否成立往往判断多次
分支结构
循环结构
分支结构
循环结构
用算法解决问题
用算法求解圆的面积，已知圆的半径r,圆的面积s
明确要素：
r
s
明确数学函数：
具体算法设计:
1.输入半径r
2.s←
3.输出面积s
描述算法：
输入r
s←
输出s
用算法解决问题
1.抽象与建模
a.提炼核心要素并加以确定或假设
b.用数学符号描述解决问题的计算模型
2.设计算法
a.输入数据
b.处理数据
c.输出处理结果
3.描述算法
自然语言、流程图、伪代码、计算机程序设计语言
某地出租车米表进行计费，规则如下：
3公里（包括3公里）以内收起步价10元；
超过3公里但低于10公里（包括10公里）时，超过部分每公里2元；
超过10公里时，超过部分每公里3元。
用算法解决问题
某地出租车米表进行计费，规则如下：
3公里（包括3公里）以内收起步价10元；
超过3公里但低于10公里（包括10公里）时，超过部分每公里2元；
超过10公里时，超过部分每公里3元。
明确要素：
明确数学函数：
具体算法设计:
描述算法：
里程数x
费用f
1.输入里程数x
2.若0若3若x>=10,f=10+7
2+3(x-10)
3.输出费用f