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1-2节算法描述与设计一、【教学目标】1、了解利用计算机解决问题的基本过程2、了解问题分析与算法设计之间的关系3、了解算法的基本特征4、能用自然语言、流程图或伪代码描述算法二、重点难点（一）教学重点1、用流程图描述简单的算法。2、能用自然语言、流程图或伪代码描述算法（二）教学难点3、算法的描述（三种）；4、用流程图描述算法。三，教学过程：1、了解利用计算机解决问题的基本过程一般来说，用计算机解决一个具体问题时，大致经过以下几个步骤：首先要从具体问题抽象出一个适当的数学模型，然后设计一个解此数学模型的算法，最后编出程序进行测试调整直道到最终解答。寻求数学模型的实质就是分析问题，从中提取操作的对象，并找出这些操作对象之间含有的关系，然后用数学的语言加以描述。2、了解问题分析与算法设计之间的关系任何一个问题必须弄清楚其内容、性质、规模，才能找到解决问题的方法，所以分析问题就是要确定用计算机做什么，接下来，就解决怎么做的问题，也就是算法。算法就是解决问题的方法与步骤。有了算法才能转化成指令代码，计算机才能按照指令代码一步一步去执行，直到得到问题的解。算法是程序设计的灵魂，算法独立于任何一种程序设计语言，一个算法可以用多种程序设计语言来实现。一个问题，可能有多种算法，应该通过分析、比较、挑选一种最优的算法。一个好算法必须用到科学的方法，应该好好学习各学科处理问题的科学方法。3、了解算法的基本特征一个算法应该具有以下特征：1）有穷性：一个算法必须保证它的执行步骤是有限的，即它是能终止的。2）确定性：算法中的每一个步骤必须有确切的含义，而不应当是模糊的，模棱两可的。3）可行性：算法的每一步原则上都能精确运行4）有零个或多个输入：所谓输入是指算法在执行时需要从外界获得数据，其目的是为算法建立某些初始状态。如果建立初始状态所需的数据已经包含在算法中了，那就不再需要输入了。5）有一个或多个输出：算法的目的是用来求解问题的，问题求解的结果应以一定的形式输出。4、能用自然语言、流程图或伪代码描述算法一个算法可以用多种不同的方法来描述。一般用自然语言、流程图、伪代码描述。1）自然语言自然语言是人们日常所用的语言，如汉语、英语、德语等。用自然语言描述算法符合我们的表达习惯，并且容易理解。缺点：书写较烦、不确定性、对复杂的问题难以表达准确、不能被计算机识别和执行。用自然语言描述一下解决以下问题的算法：借助一个空杯将一杯橙汁和一杯可乐互换所盛放的杯子。(1)橙汁倒入空杯；(2)可乐倒入刚空出的杯子；(3)橙汁倒入刚倒出可乐的杯子2）流程图流程图是由一些图框和流程线组成的，其中图框表示各种操作的类型，图框中的文字和符号表示操作的内容，流程线表示操作的先后次序。也称为程序框图，它是算法的一种图形化表示方法。优点：形象、直观、容易理解。由键盘输入一个任意值作为n，求1到n的累加值用流程图的方法描述一下求一元二次方程ax2+bx+c=0（其中a≠0）的实数解的算法。Input三个实数值（其中a≠0）Toa,b,cd=b^2-4*a*cIfd大于等于0ThenX1=（-b-d）/2*aX2=（-b+d）/2*a输出X1和X2的值Else输出方程无实数解3）伪代码伪代码是介于自然语言和计算机程序语言之间的一种算法描述。优点：简洁、易懂、修改容易缺点：不直观、错误不容易排查比如：IF九点以前THENdo私人事务；ELSE9点到18点THEN工作；ELSE下班;ENDIF这样不但可以达到文档的效果,同时可以节约时间.更重要的是,使结构比较清晰,表达方式更加直观.四、课堂同步练习：一、选择题1、人们利用计算机解决问题的基本过程一般有如下五个步骤（①~⑤），请按各步骤的先后顺序在下列选项（A~D）中选择正确的答案（）①调试运行程序②分析问题③设计算法④问题解决⑤编写程序A、①②③④⑤B、②④③⑤①C、④②③⑤①D、②③⑤①④2、在下图中利用计算机解决问题的基本步骤流程图中，对于标注为（1）的流程线，以下说明正确的是（）A．该流程线可有可无B．当程序运行不出结果时，才需要该部分流程线C．该部分流程线保证了问题解决的正确性D．该部分流程线有错3、下列三种算法的描述，缺乏直观性、简洁性，最容易产生歧义的是()A、自然语言描述法B、流程图C、伪代码4、流程图中表示判断的是（）A、矩形框B、菱形框C、圆形框D、椭圆形框5、“分支判断”作为解决问题的算法的一个基本步骤，正是体现了计算机的（）能力。A、算术运算能力B、逻辑运算能力C、分布式运算能力D、记忆存储能力6、下面关于算法的描述，正确的是（）A、算法不可以用自然语言描述B、算法只能用框图来描述C、一个算法必须保证它的执行步骤是有限的D、算法的框图表示法有0个或多个输入，但只能有一个输出7、下面关于算法的描述，正确的是（）A、一个问题只有一个算法B、一个问题可能有多种算法C、能解决问题的算法都是好算法，没优劣之分D、算法不是程序设计所必需的8、下列关于算法的叙述，正确的是（）A、解决一个问题的算法只有一种B、有穷性是算法的基本特征之一C、可行性不属于算法基本特征D、算法对程序设计没有任何作用9、下列关于算法的叙述，正确的是（）A、解决一个问题的算法只有一种B、算法必定有一个或一个以上的输出C、算法中可以存在不确切的步骤D、描述算法的步骤可以是无穷的10、从以下计算S的算法可以看出，S的代数式表示是（）①变量S的初值是0；②变量I从1起循环到N；③循环表达式为S=S+(-1)*i；④输出变量S的值A．1－2+3－4+…+(－1)N*(N－1)B．1－2+3－4+…+(－1)N－1*nC．1+2+3+4+…+(n－1)+nD．－1－2－3－4－…－(n－1)－n11、下列选项都是属于高级语言的是()A、汇编语言机器语言B、Basic语言Pascal语言C、汇编语言Basic语言D、机器语言Pascal语言12、下列选项都是属于低级语言的是()A、汇编语言机器语言B、Basic语言Pascal语言C、汇编语言Basic语言D、机器语言Pascal语言13、________是计算机能直接识别，理解执行的语言。A、汇编语言B、Pascal语言C、Basic语言D、机器语言14、下列关于程序设计言中机器语言的说法，正确的是（）A、VisualBasic属于机器语言的一种B、机器语言就是VisualBasicC、机器语言比高级语言更早出现D、高级语言比机器语言更早出现开始输入正整数n赋初值s=0i=1s=s+ii=i+1in吗输出s的值结束否是15、下列选项中，最先出现的程序设计语言是（）A、汇编语言B、高级语言C、VisualBasicD、机器语言16、不能被计算机直接识别，理解执行的语言需要转换，这种转换是()A、人工转换或机器转换B、计算机语言提供的解释器或编译器负责转换C、操作系统负责转换D、人工智能技术中的自然语言理解二、简答题1、简述什么是计算机程序、程序设计、程序设计语言、算法2、简述算法的特征。3、简述程序设计语言的发展历程4、高级语言编制的源程序计算机无法直接识别，必须经过转换才能被计算机执行。请问有哪些转换方式，这些方式有什么区别？三、阅读流程图，写出其处理的任务问题例题：该流程图处理的任务是：（备注：xmody是x除y的余数，如10mod4余数是2）五、课后作业：用流程图表示如下问题的算法，由键盘输入两个整数a、b，输出其中较大的数。