2.1算法的概念及描述 课件

(共22张PPT)
2.1 算法的概念及描述
一个农民带着一头狼、一只羊和一筐白菜过河，河边只有一条很小的船，他每次只能带三者中的一个过河。
农民不在旁边时，狼会吃羊，羊也会吃白菜。
问农民怎么才能把他们都带过河去呢？
过河的方案:
第一步：人带羊过河，人返回，留下羊；
第二步：人带狼过河，人带羊返回，留下狼；
第三步：人带菜过河，人返回，留下菜；
第四步：人带羊过河
这属不属于算法呢
学习目标
1
算法的定义
2
算法的特征
3
算法的要素
4
算法的描述方式
1.算法的定义
直达总结
广义地讲，算法指的是解决问题或完成任务的一系列步骤。
在计算机科学领域内，算法指的是用计算机解决问题的步骤，是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
（1）有穷性：一个算法的处理步骤必须是有限的。
（2）可行性：一个算法中的每一步操作与要求都应该是算法执行者（人或者机器）可以实施的，同时在现实环境中能做到并且能在有限的时间内完成。
（3）确定性：算法中对于每个步骤的执行描述必须是明确的。
（4）0个或多个输入：算法被执行者实施时，一般需要从外部获取可变的数据。
（5）1个或多个输出：算法必须包含至少一个输出，以告诉外界问题求解的结果。
过河的方案:
第一步：人带羊过河，人返回，留下羊；
第二步：人带狼过河，人带羊返回，留下狼；
第三步：人带菜过河，人返回，留下菜；
第四步：人带羊过河
空调运行：
（1）设定空调温度t0=26°C；
（2）输入室温t；
（3）若t请同学们根据上述两个事例，回答算法的五个特征分别体现在哪？
3.算法的要素
（1）数据：用算法解决问题时，必须明确参与运算的初始数据、运算时产生的中间数据以及代表问题解决的结果数据。
（2）运算：在对数据进行运算时，必须明确每一步的运算是什么、对哪些数据进行运算等。
（3）控制转移：在算法执行过程中，有时需要根据数据或运算结果的特点进行不同的处理，这时就需要运用控制转移来执行不同的操作。
3.算法的要素
空调运行：
（1）设定空调温度t0=26°C；
（2）输入室温t；
（3）若t运算
控制转移
数据
4.算法的描述
（1）自然语言
（2）流程图
（3）伪代码
（4）计算机程序设计语言
4.算法的描述
（1）自然语言
（1）输入变量flag的值。
（2）若flag的值为1，则设置指示灯为绿色，输出“空车位”；否则，设置指示灯为红色，输出“非空车位”。
（2）流程图
（2）流程图
（3）伪代码
(1)条件判断语句
格式1：
if 条件 then
　　　 (语句序列1)
else
　　　 (语句序列2)
格式2：if 条件 then
　　　 (语句序列1)
(2)循环语句
格式：while 条件
　　　　 (循环体)
（3）伪代码
flag←车位探测结果；
If flag=1 then
(指示灯绿色
输出“空车位”)
Else
(指示灯红色
输出“非空车位”)
（4）计算机程序设计语言
flag=int(input(“输入车位状态值：”))
if flag==1:
print(“绿色”)
print(“空车位”)
else：
print(“红色”)
print(“非空车位”)
4.算法的描述
四种描述方法对比
自然语言 流程图 伪代码 计算机程序设计语言
优点 通俗易懂 结构清晰、寓意明确 直观简洁、写法灵活 能让计算机理解并执行
缺点 容易产生歧义 （武松打死老虎） 情况复杂时，过多的流程线影响算法的理解 错误不易排查，计算机无法理解并执行 有一定程序设计语言基础的人才能看懂
试一试：请同学们分别用流程图和Python语言将空调运行的算法描述出来！
自然语言描述：
空调运行：
（1）设定空调温度t0=26°C；
（2）输入室温t；
（3）若t流程图描述：
计算机程序设计语言：
t=int(input(“当前的室温是：”))
y=int(input(“设定空调温度：”))
if tprint(“压缩机暂停工作”)
else：
print(“压缩机开始工作”)
课堂总结
1.算法的定义：
2.算法的特征：
3.算法的要素：
4.算法的描述：
广义地讲、计算机科学领域
有穷性、可行性、确定性、0个或多个输入、1个或多个输出
数据、运算、控制转移
自然语言、流程图、伪代码、计算机程序设计语言
练一练
1.关于算法，下列叙述正确的是　　
A.一种算法只能用一种程序语言来实现
B.流程图是算法的一种表示形式
C.解决任何一个具体问题只有一种算法
D.算法是解题方法的精确描述，它可以有无限个步骤
2.已知圆柱体底面圆半径r和高h，求圆柱体体积V的算法如下：①V＝πr h　②输入底面圆半径r　③输出体积V　④输入圆柱体高h
计算圆柱体体积V，正确的次序是　　
A.①②④③ B.③②④① C.④②③① D.②④①③
B
D
本节课结束！
感谢聆听！