算法和算法的描述
计算机算法定义和特征和描述方法
计算机算法定义和特征和描述方法
一、定义：在计算机中表现为指令的有限序列，其中每条指令表示一个或多个操作。
二、算法的描述：类C语言介于伪码语言和程序设计语言之间的一种表示形式，保留了C语言的精华，不拘泥于C语言的语法细节，同时也添加了一些C++的成分。
三、算法的特性：
1、有穷性：算法在执行有限步骤之后，自动结束而不会出现无限循环，并且每一个步骤都在可接受的时间范围内完成。
当然这里的有穷并不是纯数学意义的，而是在实际应用中合理的、可以接受的“边界”。
2、确定性：算法的每一个步骤都有确定的含义，不会出现二义性(不会有歧义)。
3、可行性：算法中的所有操作都可以通过已经实现的基本操作运算执行有限次来实现。
4、输入：一个算法有零个或多个输入。
当用函数描述算法时，输入往往是通过形参表示的，在它们被调用时，从主调函数获得输入值。
5、输出：一个算法有一个或多个输出，它们是算法进行信息加工后得到的结果，无输出的算法没有任何意义。
当用函数描述算法时，输出多用返回值或引用类型的形参表示。
1.2算法和算法的描述
复习与巩固
伪代码4 I=1 Do if I mod 3=0 then print I end if I=I+1 Loop until I>100 伪代码5 I=1 Do if I mod 3=0 then print I end if I=I+1 Loop while I≦100
1.农夫带羊到右岸，独自返回左岸； 2.农夫把菜带到右岸，返回时白羊带回左岸； 3.农夫带狼到右岸，独自返回左岸； 4.农夫把羊带到右岸，完成过河。
3
一、算法
1、算法的概念 算法是在有限步骤内求解某一问题所使 用的一组定义明确的规则。通俗地说，算法 就是求解某一问题的方法，是能被机械地执 行的动作或指令的集合。
三、算法在解决问题中的地位和作用
表1-6中 两个程序的效率比较
指标 运行结果 用辗转相除法设计的程序 最大公约数= 用穷举法设计的程序 最大公约数=
运行时间 通用性
□较长 □较好
□较短 □较差
□较长 □较好
□较短 □较差
由此看来，算法是程序设计的核心，是程序设计的灵 魂。算法的好坏，直接影响着程序的通用性和有效性，影 响着问题解决的效率。
用自然语言 描述算法
缺点：
自然语言具有歧义性，容易导致算法执行的不确定性。 自然语言描述的算法太长。 当算法中循环和分支较多时，很难清晰地表示出来。 自然语言表示的算法不便翻译成计算机程序设计语言。
用流程图描述算法
优点：描述清晰简洁，不依赖计算机和计算机程序设计语言。 缺点：画起来费事，难以阅读，难以修改。 优点：书写方便，格式紧凑，易于理解，便于向计算机 程序设计语言过度。 缺点：由于语言的种类繁多，伪代码的语句不容易规范。
二、算法的描述
全国小学信息技术优质课教学课件—算法和算法的描述
02 学情分析
学情 分析
1、知识基础
学生已经在在基础模块 已经对计算机编程知识和vb 开发环境有了基本了解。
2、能力水平
学生具有相关的数学基础，但 部分学生逻辑思维不够严谨。
3、心理特征
大部分学生对编程有较强的好奇心和求知欲， 因此本节课设计了多个问题加以引导与启发。同时 部分学生思维不够活跃，因此引入游戏教学,以便 更好地调动学习积极性。
03 教学目标
教学 目标
知识与技能
1、理解算法的概念； 2、算法的描述方法； 3、掌握流程图的画法；
教学 目标
过程与方法
能够通过分析实际问题，选 择适当的算法，并利用流程图展 示算法。
教学 目标பைடு நூலகம்
情感态度与价值观
充分激发学习热情，培养合 作意识，初步形成严谨的逻辑思 维习惯。
教学 目标
重点
算法的概念 和算法表示。
实例 演示
画流程图
一、以判断一个数的奇偶性为例子，结合图4-1 演示讲解如何用流 程图来实现判断奇偶性的算法。 二、展示图4-2 简单介绍工具的使用方法后，鼓励学生使用流程图 工具来画流程图。 目的：1、学会画流程图。
2、习惯接受新的事物为学习生活服务。
图4-1 流程图的基本图形及其功能
图4-2 在线流程图工具
目的：通过活动提高学生动手能力，掌握流程图画法。
总结 反思
总结
由师生共同回顾本节课的重点内容，提炼出本节课的重点。 概念：解决问题的方法和步骤 特征：输入、确定性、有穷性、输出、能行性 描述方法：自然语言、流程图和伪代码
总结 反思
反思
乐谱是音乐的符号，记录了作家的情感，程序是算法的描述， 记录了程序员的思想。 思考：为什么计算机能够快速计算出正确结果？ 目的：为下一节内容《程序和程序设计》做一个铺垫。
算法和算法描述范文
算法和算法描述范文
1、改进的K-Means聚类算法
改进的K-Means聚类算法是基于K-Means聚类算法的改进版。
它引入了一些改进，使得聚类分析更准确，性能更好。
算法的核心思想是将原始输入数据空间划分为K-Means聚类算法中不同的簇，每个簇为一个离散的数据单元，其中每个单元的中心点为簇的中心。
1.1算法框架
改进的K-Means聚类算法的流程如下：
1.2算法步骤
步骤1：输入聚类的数据集和需要聚类的簇数K，以及相应的参数。
步骤3：利用一定的距离度量方法，将数据按照距离最近的K个簇中心进行分类。
步骤4：移动簇中心，将簇中心点移动到新的位置，使得每个样本点的距离簇中心最近。
步骤5：以上步骤反复重复。
1.2算法和算法的描述
第一章揭开计算机解决问题的神秘面纱
1.2算法和算法的描述
1.在程序设计中算法是指（）
A.对解决问题的方法和步骤的描述
B. 以上都不对
C.计算公式
D.计算方法
2.下列关于算法的叙述不正确的是( )
A．算法具有确定性、可行性、有限性等基本特征
B．任何一个问题的算法都只有一种
C．常见的算法描述方法有自然语言、流程图法、伪代码法等D．算法是解决问题的有序步骤
3.以下哪个是编程的核心，是解决问题的方法和步骤( ) A．算法设计B．代码编写C．调试运行D．界面设计
4.以下哪个不是算法的描述方法（）
A.伪代码描述法
B.自然语言描述法
C.流程图描述法
D. 顺序法
5.图形符号在算法在流程图描述中表示（）
A.处理或运算的功能
B.算法的开始或结束
C.用来判断条件是否满足需求
D.输入输出操作
6.以下哪个图形是流程图中表示“输入输出”功能的图形( )
A．△B．□C D．◇
7.图形符号“口”在算法流程图描述中表示( )
A．用来判断条件是否满足要求B．处理或运算
C．算法的开始或结束D．输入输出操作
8.图形符号“◇"在算法流程图描述中表示( ) A．用来判断条件是否满足需求B．处理或运算C．算法的开始或结束D．输入输出操作9.流程图是描述什么的常用方式( )
A．数据结构B．计算规则C．算法D．程序10.算法与程序的关系描述正确的是( )
A．程序决定算法，是算法设计的核心
B．算法决定程序，是程序设计的核心
C．算法就是对程序的描述
D．算法和程序之间无关系。
1算法的概念及描述和算法的控制结构教学设计
有了对实际案例的对比分析后，学生对算法有了初步感性认识，趁热打铁，让学生根据教材内容归纳总结算法的内涵和外延，从而实现知识的内化。
通过让学生完成一些简单任务，自然进入课堂，让学生体验概要方法和细化算法的区别，从而对算法有初步感性认识。
先后举的3个例子，分别属于“算数”问题，生活中的算法问题和计算机科学领域的算法问题，以便顺利过渡到算法的内涵和外延变化的分析。
知识讲解（1）
1.通过分析上述案例，请学生比较古代的算法，现代广义的算法和计算机领域“算法”的含义和区别；
2.通过分析上述案例，请学生比较概要方法和细化算法的区别，从而明确算法的定义。
3.教师举一些不符合算法特征的例子，请学生分析其是否符合算法特征，若不符合，该如何改正：
例1：写出所有的素数（不符合“有穷性”特征，可以改为写出10亿以内的所有素数）；
例2：找出班级里英语成绩最好的人（不符合“确定性”特征，可以改为找出班里本次英语测试成绩最高的人）；
信息社会责任：落点在“具有一定的信息安全意识与能力，能够遵守信息法律法规，信守信息社会的道德与伦理准则；对信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度，理性判断和负责行动的能力。”本课所举例的一些实例，如网上购票，智能电饭煲、智能空调、智能大棚控制等都是一些新兴的事物，对于这些新事物、新技术，学生需要以积极的态度去面对，并能理性判断新技术所带来的便利和新问题。在分析各种项目案例时，要引导学生从信息安全、信息伦理等角度负责任地设计算法。
1.2 算法和算法的描述[粤教版]
![1.2 算法和算法的描述[粤教版]](https://img.taocdn.com/s3/m/e50fa7c28bd63186bcebbcd7.png)
给出伪代码描述，学生用自然语言及流程图描述
设：MAX为评委给出的最高分；MIN为评委给出的最底分；N为评委给 出的分数个数；X为评委给出的分数；S为评委分数总和。 用伪代码描述如下： N=1 S=0 输入第一个评委给出的分数→X S=S+X MAX=X MIN=X N=N+1 IF N>10 THEN 输出 （S-MAX-MIN）/8；结束 ELSE 输入下一个评委给出的分数→X S=S+X IF X>MAX THEN MAX=X IF X<MIN THEN MIN=X END IF 返回”N=N+1”这一步
关于“算法”的概念
算法是解决问题方法的精确描述。 在编程领域，算法可以进一步定义为“算法就 是用计算机求解某一问题的方法，是能被机械 地执行的动作或指令的有穷集合。”
关于算法的特征
作为一个算法应该具有以下5个特征： 1. 0个或多个输入：一个算法应具有0个或多个 输入数据，0个是指在算法中已指定了初始 值。 2. 至少1个输出：一个算法至少要有一个输出 数据，以告知人们算法运行的结果。若没有 任何输出，则这一算法不具备意义、不具有 价值。 3. 有穷性（有限性）：一个算法必须在经过有 限个步骤之后正常结束。
优点：符合人们日常的表达习惯，容易理解。 缺点：书写较烦、容易出现歧义，对复杂的问 题难以表达准确，不能被计算机直接识别和执 行。
用流程图描述算法
流程图，也称为程序框图，它由一系列的流程 符号组成，是算法的一种图形化表示方法。
常见的流程符号
图形符号 符号名称
起止框
功能
表示算法的开始或结束 表示输入输出操作 表示处理或运算的功能 用来根据给定的条件是否满足决定 执行两条路径中的某一路径 表示程序执行的路径，箭头代表方 向
2.1算法的概念及描述教学设计-2023—2024学年高中信息技术浙教版(2019)必修1
- 对于算法分析的作业，我会鼓励学生思考算法的实际应用场景，以及算法的优缺点在实际中的应用。
课后拓展
1. 拓展内容：
- 推荐阅读材料：如《算法导论》、《编程之美》等算法相关书籍，让学生深入了解算法知识。
- 视频资源：推荐一些与算法相关的教学视频或讲座，如MOOC、Coursera等平台的算法课程。
- 算法案例分析：通过案例分析，提高分析问题、设计算法的能力
板书设计
① 算法的定义及特性
- 算法是解决问题的一系列步骤
- 算法的特性：抽象性、确定性、有穷性、输入输出特性
② 算法的描述方法
- 自然语言描述：清晰、简洁、逻辑性
- 流程图描述：图形化、直观、易于理解
- 伪代码描述：介于自然语言与代码之间，易于转换为代码
③ 算法与程序的关系
- 算法是程序设计的基础
- 算法竞赛与挑战：鼓励学生参加各类算法竞赛和挑战，如ACM-ICPC、Google Code Jam等，提高学生的算法应用能力。
- 算法案例集：提供一些典型的算法案例，让学生通过实际问题练习和巩固所学算法知识。
2. 拓展要求：
- 学生自主选择拓展内容，进行深入学习，并将所学知识与实际问题相结合，尝试解决实际问题。
3. 学习算法描述方法（20分钟）
算法可以用自然语言、流程图和伪代码三种方法描述。首先，我们学习如何用自然语言描述算法。请大家分组讨论以下问题：
- 如何用自然语言描述一个简单的算法？
- 在描述算法时需要注意哪些要点？
接下来，我们学习如何用流程图和伪代码描述算法。我将演示如何绘制流程图和编写伪代码，并请大家尝试自己绘制流程图和编写伪代码描述一个简单的算法。
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算法和算法的描述
调试程序
鸡兔同笼问题：一个笼子里面有鸡和兔，现在只知 道里面共有a个头、b只脚，问鸡和兔各有多少只？ 解：设鸡有x只，兔有y只。
2x+4y=b
x+y=a
①
②
算法的概念
算法 是在有限步骤内求解某一问题所使用 的一组定义明确的规则。 简单地说，算法就是解决某一问题的步 骤和方法。
算法的特征
输入 输出 有穷性 确定性 能行性
算法的描述方法
用自然语言描述算法 用流程图描述算法 用伪代码描述算法
用自然语言描述算法
用自然语言为鸡兔同笼问题设计算法： 1、输入a和b的值； 2、求x=2a-b/2；
3、求y=b/2பைடு நூலகம்a
4、输出x，y的值；
5、结束。
用流程图描述算法
图形 名称 开始/结束 功能 算法的开始和结束
输入/输出
处理 判断 流程线
输入和输出信息
计算与赋值 条件判断 算法流向
连接点
算法转接
用流程图描述鸡兔同笼问题
伪代码：
开始
begin
input a,b x=2a-b/2 y=b/2-a print x,y end
输入a，b
x=2a-b/2
y=b/2-a
输出x，y
结束
讨论:在自然语言、流程图和伪代码这几种算法描述方 法中，你最喜欢哪一种？ 算法描述方 式 自然语言 优势 通俗易懂 不足 歧义、较长、结构不清 晰、不便转换为程序设 计语言
描述算法的一些方法
自然语言
流程图
伪代码
N－S框图
PAD图
以上形式描述的算法，都不能直接被计算机执行，最终都要转化成 计算机程序让计算机去执行。
总结
算法的概念 算法就是解决某一问题的步骤和方法
算法的特征
输入、输出、确定性、有穷性、可行性
算法的描述
自然语言、流程图、伪代码等
在后面的课程中我们将会学习用程序设计语言实现自己的 算法，让计算机帮我们解决现实生活中的难题
流程图
结构清晰、适用于各 种程序设计环境
书写方便、格式紧凑、 种类繁多，不容易规范， 可能产生误解 易理解，便于转换为 程序
伪代码
拓展：三角形面积问题
设计一个算法,实现如下功能:从键盘上输入三角形的三 条边长a,b,c,如果能构成一个三角形,则输出其面积,否则输 出“不能构成一个三角形!”的提示信息。试用以上三种描述 方式描述算法。