4算法的概念及其特征 课件(共28张PPT) 赣科版五上信息科技

(共28张PPT)
算法的概念及其特征
初识算法
算法并不遥远，它就在我们的身边。古时候君子有六艺：“礼、乐、射、御、书、数”。其中“数”指的就是术数，也就是算法。
随着科学技术的发展，“算法”的外延和内涵逐渐发生变化。那么现代的“算法”指的是什么意思呢？
初识算法
小组交流：
你觉得现代意义上的算法可能是什么呢？
你可以举例说明吗？
扫地机器人
初识算法
在生活中，看似平常的做法都蕴含着一定的道理，如果将这些做法抽象成数学描述可能就是一些非常有效的算法。
周末来临，小蓝想要学习烧水泡茶，让爸爸妈妈喝到可口的茶水。已知烧水泡茶有五道工序：烧开水（15分钟）、洗茶壶（2分钟）、洗茶杯（1分钟）、拿茶叶（1分钟）、泡茶（1分钟）。如果当时的情况是没有开水，茶壶、茶杯都要洗，还要准备茶叶，小蓝需要花多少时间才能让爸爸妈妈喝到可口的茶水呢？
情景描述
初识算法
烧水泡茶的算法
步骤 算法1 算法2
步骤1 烧水 烧水
步骤2 水烧开后，洗茶壶、茶杯， 拿茶叶 烧水过程中，洗茶壶、茶杯，拿茶叶
步骤3 泡茶 泡茶
总用时 20分钟 16分钟
身边的算法
在实际生活中，人们一直都在寻求有效解决问题的方法。
例如：
做饭时，如何在做完一桌饭菜后，还能保证饭、菜、汤都有一个合适的温度。
身边的算法
指挥交通时，交警叔叔如何指挥来往车辆和行人有序通行，提高道路通行。
旅游时，如何规划旅行路线，以确保在有限的时间和预算内提高行程的性价比。
设计电梯时，如何设置有效的电梯调度方案，以确保乘客等待的总时长最短。
身边的算法
人们对问题的解决与思考在生活中比比皆是，当这些解决问题的步骤被人们描述并记录下来之后，就成为了可以重复执行的、用来解决某一问题的算法。
身边的算法
思考：
现在，你知道什么叫算法吗？
你还能说出我们身边的算法有哪些吗？
算法的概念
算法，就是通过明确的、可执行的操作步骤来描述问题的求解方案，且算法中的每一步都能被人或者机器装置执行。
问题
算法
解决
步骤
步骤
步骤
1
2
N
算法的概念
通过对烧水泡茶算法的分析，我们可以看出，算法需要有输入、计算过程和输出。
在烧水泡茶算法中，我们以算法1为例，写出该算法的输入、计算过程和输出。
算法的概念
输入
输出
计算过程
五道工序：烧开水（15分钟）、洗茶壶（2分钟）、洗茶杯（1分钟）、拿茶叶（1分钟）、泡茶（1分钟）。当时的情况是没有开水，茶壶、茶杯都要洗，还要准备茶叶。
1.烧开水（15分钟）
2.水烧开后，洗茶壶（2分钟），洗茶杯（1分钟），拿茶叶（1分钟）
3.泡茶（1分钟）
共需要20分钟
算法的概念
小组交流：
你觉得算法应该有哪些特征？
1
5
有穷性
3
4
2
确定性
可行性
有零个或多个输入
算法的特征
有一个或多个输出
算法是解决“做什么”和“怎么做”的具体步骤描述，这些步骤应能在有限的时间内完成，并且不可以含有会导致步骤无法继续下去的歧义性语句。因此，一个算法必须具有五个特征。
2
0
2
3
A +
算法中的每一个步骤应该是确定的、没有歧义的。
2确定性
算法的每一个步骤都可以被算法执行者执行，可用来解决某一类问题
3可行性
输入就是算法在执行时要从外部获取的数据。输入可以是多个，也可以是零个。
4有零个或
多个输入
输出就是算法实现所得到的结果，是算法对输入的数据进行加工处理后得到的。
5有一个或多个输出
算法必须是由有限个步骤组成，即算法一定要能够结束
1有穷性
算法的特征
智慧树
输入
输出
计算过程
已知长方形的长为20厘米，宽为15厘米，求解该长方形面积的算法中，输入、计算过程和输出分别是什么？
温度的两种不同体系
-摄氏度:中国等世界大多数国家使用
以1标准大气压下水的结冰点为0度，沸点为100度，将温度进行等分刻画.
摄氏温度
华氏温度
-华氏度:美国、英国等国家使用
以1标准大气压下水的结冰点为32度，沸点为212度，将温度进行等分刻画.
摄氏华氏温度计
你知道华氏温度和摄氏温度怎么转换吗？它的转换公式是什么呢？
我知道，摄氏温度=5*（华氏温度-32）/9
请同学们使用转换公式完成下表
华氏温度（℉） 摄氏温度（℃）
32
50
30
40
摄氏温度=5*（华氏温度-32）/9
请同学们使用转换公式完成下表
华氏温度（℉） 摄氏温度（℃）
32 0
50 10
86 30
104 40
摄氏温度=5*（华氏温度-32）/9
同学们回想计算机解决问题的一般过程，想一想用计算机降华氏温度转换成摄氏温度的过程是怎样的呢？请与同学们分享。
1分析问题
2设计算法
3编写程序
4调试程序
5解决问题
计算机解决问题的一般过程
用计算机解决温标转换问题
一、分析问题
华氏温度和摄氏温度之间的转换公式是：摄氏温度=5*（华氏温度-32）/9。可根据公式计算出特定华氏温度对应的摄氏温度。
二、设计算法
首先接收用户输入的华氏温度，然后使用转换公式计算出相对应的摄氏温度，最后输出摄氏温度的值。
三、编写程序
使用python语言编写程序。
四、调试程序
验证程序是否正确。
《一天的等待》中，医生说小男孩的体温达到“102度”，请问此“102度”指的是什么温度？如果将它转换成摄氏度，又是多少呢？小男孩真的发热了吗？请同学们写出用计算机实现温标转换过程并用流程图描述出来。
用计算机解决温标转换问题
python语言
f=float(input(“请输入一个华氏温度：”))
c=5+(f-32)/9
print(“摄氏温度：”)
print(c)
开始
输入华氏温度
计算摄氏温度
输出摄氏温度
结束
算法与程序
人体体温正常范围为36-37℃（腋窝测温），如果测量温度（腋窝温度）超过37℃称为发热。
所以小说中的小男孩体温用摄氏度表示时为38.9℃
人工和计算机解决温标转换问题有何不同？各自的优势与不足又在哪里？
思考用计算机将摄氏温标转换成华氏温标的过程又是怎样的呢？
在生活中，我们经常需要对数据进行统计、分析。当数据量不多时，我们可以采用人工的方法来处理。然而，当数据量多时，我们运用计算机来解决问题将是一种更高效、更便捷的方法。
总结提升