(共17张PPT)
算法的概念
计算机与算法:
在现代社会里,计算机已经成为人们日常生活和工作不可缺少的工具.听音乐、看电影、玩游戏、画卡通画、处理数据…计算机几乎可以是一个全能的助手,你可以用它来做你想做的任何事情.那么,计算机是怎样工作呢?要想弄清楚这个问题,就需要学习算法.
什么是算法?
课题引入
问题1:一个农夫带着一条狼、一头山羊和一篮蔬菜要过河,但只有一条小船.乘船时,农夫只能带一样东西.当农夫在场的时候,这三样东西相安无事.一旦农夫不在,狼会吃羊,羊会吃菜.请设计一个方案,使农夫能安全地将这三样东西带过河。
解决步骤:
1、带羊到对岸,返回;
2、带菜到对岸,并把羊带回;
3、带狼到对岸,返回;
4、带羊到对岸。
第一步,把冰箱门打开;
第二步,把大象装进去;
第三步,把冰箱门带上.
要把大象装冰箱,总共分几步?
鸡兔同笼问题
我有2条腿
一个脑袋
我有4条腿
一个脑袋
问题2:“一群小兔一群小鸡,两群合到一群中,腿一共有94条,脑袋共有35个,问一共有多少只小鸡?多少只小兔?
解决步骤:
第一步,设有 只鸡, 只兔,
第二步,列方程:
第三步,解方程求得:
第四步,答:笼子里有鸡23只,兔12只.
你能写出求解这个方程组的步骤吗?
什么是算法?
探究1:写出求解下列方程组的步骤。
写出一般二元一次方程组的解法步骤.
第一步,
第二步,解(3)得
写出一般二元一次方程组的解法步骤.
第四步,解(4)得
第三步,
第五步,得到方程组的解为
1.算法的含义
(广义)完成某项工作的方法和步骤
(现代)可以用计算机来解决的一类问题的程序和
步骤.
(数学中)算法通常是指按照一定规则解决
某一类问题的明确和有限的步骤.
菜谱是做菜的算法;
歌谱是一首歌曲的算法;
空调说明书是空调使用的算法等
2.算法的特征:
明确性与可行性:算法中的每一个步骤都是确切的,且能有效的执行。
有序性:算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每一步都只能有一个确定的继任者,只有执行完前一步才能进入到后一步,并且每一步都确定无误后,才能解决问题。
不唯一性:求解某一个问题的解法不一定是唯一的,对于同一个问题可以有不同的解法,但算法有优劣之分,好的算法是我们追求的目标.
一般性:算法必须可以解决一类问题.
有限性:算法必须在有限的步骤内完成.
例1.(1)设计一个算法判断7是否为质数.
第一步, 用2除7,得到余数1.因为余数不为0,
所以2不能整除7.
第二步, 用3除7,得到余数1.因为余数不为0,
所以3不能整除7.
第三步, 用4除7,得到余数3.因为余数不为0,
所以4不能整除7.
第四步, 用5除7,得到余数2.因为余数不为0,
所以5不能整除7.
第五步, 用6除7,得到余数1.因为余数不为0,
所以6不能整除7.因此,7是质数.
例1.(2)设计一个算法判断35是否为质数.
第一步, 用2除35,得到余数1.因为余数不为0,
所以2不能整除35.
第二步, 用3除35,得到余数2.因为余数不为0,
所以3不能整除35.
第三步, 用4除35,得到余数3.因为余数不为0,
所以4不能整除35.
第四步, 用5除35,得到余数0.因为余数为0,
所以5能整除35.因此,35不是质数.
例1.(3)设计一个算法,判断整数n(n>2)是否为质数。
第二步:令i=2.
第三步:用i除n,得到余数r
第一步:给定大于2的整数n;
第四步:判断“r=0”是否成立,若是,则n不是质数,结束算法;否则,将i的值增加1,仍用i表示
第五步:判断“i>(n-1)”是否成立,若是,则n是质数,结束算法;否则,返回第三步。
1. 任意给定一个正实数,设计一个算法求以这个数为半径的圆的面积.
算法步骤:
第一步:给定一个正实数r;
第二步:计算以r为半径的圆的面积S=πr2;
第三步:得到圆的面积S.
课后练习
2、写出求一元二次方程 ax2+bx+c=0 的根的算法.
第一步,计算Δ=b2-4ac.
第二步,如果 Δ≥0;
否则(Δ<0)时,,则原方程无实数解
第三步:输出x1, x2或无实数解的信息.
课后练习
算法步骤:
2.算法的特征是什么?
明确性
有效性
有限性
1.算法的概念
算法通常指可以用来解决的某一类问题的步骤或程序,这些步骤或程序必须是明确的和有效的,而且能够在有限步之内完成的.
课堂小结
3.算法的意义
计算机解决任何问题都要依赖于算法。只有将解决问题的过程分解为若干个明确的步骤,即算法,并用计算机能够接受的“语言”准确地描述出来,计算机才能够解决问题。