4.4运用循环结构描述问题求解的过程（二）课件-2021-2022学年粤教版（2019）高中信息技术必修一（17张PPT）

(共17张PPT)
4.4运用循环结构描述问题求解过程
《数据与计算》必修一
目 录
4.4.1 for循环的应用
4.4.2 while循环的应用
4.4.2 循环嵌套的应用
4.4.2 循环控制的应用
4.4.3循环嵌套的应用
1.循环嵌套的定义:
某一种循环语句中包含着自身或其他循环语句，就称为循环的“嵌套”。for循环或while循环之间可以相互嵌套。
2.循环嵌套的作用:
解决复杂的问题
单独使用for循环或while循环单循环语句，往往无法解决复杂的问题。如需要解决类似“工作要做很多遍，而每一遍工作都是需要重复做一些事情”的问题，就要用到多重循环
4.4运用循环结构描述问题求解过程
案例一：
如果一个三位数等于它的各位数字的3次方，则这个3位数称为“水仙花”数，例如153=13+53+33。试编写程序求出所有的水仙花数。
思考：如何用程序求出1000以内的所有的水仙花数。
一、分析问题
通过观察水仙花数可知，一个三位数，百位数为1-9，十位数为0-9，个位数为0-9，分别把百位、十位、个位上的数字求立方和，然后和这个三位数本身去比较，如果等于这个三位数本身，则这个数就是水仙花数。
4.4运用循环结构描述问题求解过程
二、设计算法
1、设这个三位数为n,百位、十位、个位上的数字分别为a,b,c;
2、通过for循环语句依次实现百位、十位、个位数的立方求和；
3.令n=100*a+10*b+c；
4.判断a3+b3+c3==n,若两者相等，则是水仙花数，则打印输出。
4.4运用循环结构描述问题求解过程
for a in range(1,10):
for b in range(0,10):
for c in range(0,10):
n=100*a+10*b+c
if a*a*a+b*b*b+c*c*c==n:
print(n)
三、编写代码
4.4运用循环结构描述问题求解过程
四、调试运行程序
运行结果
解析：给定一个三位数abc，如何获得它的个位数c,十位数b,百位数a？
（1）以153为例，如何获得它的个位数3？只要%10就可以了：153%10=3；通过模10运算，我们将个位数3分离了出来。
（2）那么如何分离十位数5？先将十位数挪到个位，再利用%10，不就可以分离出来了吗？通过除以10向下取整，153//10=15，将十位数挪到个位上来；再利用模运算15%10=5，得到十位数5.
（3）如果想得到153的百位数，将153除以100向下取整即可：153 // 100 = 1
探究学习一：
思考：利用数位分离方法求1000以内的水仙花数？
4.4运用循环结构描述问题求解过程
项目小组经过讨论，最后选择购买单价分别为1.8元的笔记本、1.9元的笔、2.1元的小饰品作为活动的奖品和纪念品，每一种物品至少买100件，并且尽可能地用完1000元经费。如何设计方案，才能实现购买物品数量最多呢？如数量相同的情况下余额最小的方案为最佳，则最佳方案中每一种物品的数量是多少？余额是多少？
阅读教材p91使用循环嵌套解决问题的过程，理解问题求解过程。
探究学习二：
4.4运用循环结构描述问题求解过程
设购买单价为1.8元、1.9元、2.1元的物品数量分别为x，y，z，当前余额r元，所买物品总数量为s，根据题意有下面关系式：1.8x+1.9y+2.12≤1000，我们分别将x，y，z从100至555，526，476逐个穷举，如果x，y，z的值满足式子1.8x+1.9yr+2.1z≤1000，
①如x+y+z>s，则s=x+y+z，r=1000-（1.8x+1.9y+2.1z），并记录此时x，y，z的值；
②如x+y+z=s，且1000-（1.8x+1.9y+2.1z）一、分析问题
4.4运用循环结构描述问题求解过程
①令x1=100，令y1=100，令z1=100.令s=300，令r=1000-（100×1.8+100x
1.9+100×2.1）；
②x从100~555穷举；
③y从100~526穷举；
④z从100~476穷举；
二、设计算法
⑤如果1.8x+1.9y+2.1z≤1000，若x+y+z>s，则s=x+y+z，r=1000-（18x+1.9y+2.1z）.x1=x，y1=y，z1=z；若x+y+z=s，且1000-（1.8x+1.9y+2.1z）⑥转步骤④；
⑦转步骤③；
⑧转步骤②；
⑨输出x1，y1，z1，s和r的值。
4.4运用循环结构描述问题求解过程
根据上述的分析，可设计出如下的算法：
三、编写程序
x1=100
y1=100
z1=100
s=300
r=1000-(100*1.8+100*1.9+100*2.1)
for x in range(100,555):
for y in range(100,526):
for z in range(100,476):
if 1.8*x+1.9*y+2.1*z<=1000:
if x+y+z>s:
s=x+y+z
r=1000-(1.8*x+1.9*y+2.1*z)
x1=x
y1=y
z1=z
if x+y+z==s and r>=1000-(1.8*x+1.9*y+2.1*z):
s=x+y+z
x1=x
y1=y
z1=z
print("符合条件的最优方案：")
print("单价1.8元的物品的数量:",x1)
print("单价1.9元的物品的数量:",y1)
print("单价2.1元的物品的数量:",z1)
print("共买到礼物数量:",s)
print("余款还剩:",r)
4.4运用循环结构描述问题求解过程
四、调试、运行程序
4.4运用循环结构描述问题求解过程
运行结果
4.4.4循环控制的应用
循环控制包含控制循环变量的变化方式和控制循环的跳转,简单地说循环控制语句可以更改语句执行的顺序。
无论是for循环还是while循环，都需要一个控制循环的变量来控制循环的执行。但是，有些循环仅靠循环变量自身的变化难以达到想要的控制效果，因此需要用到控制循环的跳转语句。d
实现控制循环的跳转需要用到break和continue两个关键字。break是中断循环，continue是跳出本次循环体的执行。
1.循环控制的作用
4.4运用循环结构描述问题求解过程
在循环结构中，可以用break语句跳出当前循环体，从而中断当前循环。
在实际应用中，往往在循环体中使用某一个条件来选择是否中断循环，即跳出当前循环，转而执行当前循环外的下一条语句。
当某个条件满足时，立即退出循环，不再运行循环中余下的代码，也不管循环控制变量的条件测试结果如何。
for a in 'Python':
if a == 'h':
break
print（ ‘当前字母 :’, a）
输出结果：
当前字母 : P
当前字母 : y
当前字母 : t
4.4运用循环结构描述问题求解过程
2.break 语句
break 实例应用
是对break语句的补充。continue不是立即跳出循环体，而是当条件符合需要跳转的时候，跳过该次循环结束前的语句，回到循环开头的条件测试部分，重新开始执行循环。
for a in 'Python':
if a == 'h':
continue
print（ ‘当前字母 :’, a）
输出结果：
当前字母 : P
当前字母 : y
当前字母 : t
当前字母 : o
当前字母 : n
4.4运用循环结构描述问题求解过程
3.continue语句：
continue 实例应用：
循环控制语句总结
控制语句 描述
break 语句 在语句块执行过程中终止循环，并且跳出整个循环
continue 语句 在语句块执行过程中终止当前循环，跳出该次循环，执行下一次循环。
4.4运用循环结构描述问题求解过程
探究学习三：
用for循环和while循环编程实现计算从1到10的累加值。当循环到5时，用break或者continue跳出循环，结果会发生什么样的改变？
4.4运用循环结构描述问题求解过程