第二章程序设计与算法(问题求解)PPT课件
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必修1 2.1 计算机解决问题的过程 课件(共10张PPT).ppt
教科版高中信息技术
必修1 数据与计算
第2单元 编程计算 2.1 计算机解决问题的过程
学习目标
➢ 了解计算机解决问题的过程。 ➢ 了解流程图法。 ➢ 了解算法的三种基本结构。
课堂导入
• 游戏名字:最强大脑 • 游戏规则：用10秒记忆10个物品及他们的编号，
可用于Linux、Windows、Android等平台。
谢 谢！
三种基本结构的流程图
A B
顺序结构
条件
A
B
分支结构
否 条件 是 A
循环结构
“最强大脑”游戏源代码
课堂小结
算法的概念 信息使用流程图描述算法 Python 语言的开发环境
拓展知识
Python是一种面向对象的解释型计算机程序 设计语言，发明与1989年。它具有简单，免 费，开源和可移植性等特点。
之后根据提问回答5个物品的编号，看谁记住的物 品编号数量多。
算法
如何通过计算机编程实现这个游戏?其实，要用计算 机解决问题，算法设计是最重要的环节。 算法：就是解决问题的方法和步骤。 描述算法的方法有：自然语言或流程图
起止框：表示一个算法的开始和结束。 输入输出框：表示从外部输入数据到计算机内部或者从计算机内部输出数据到计算机外部 处理框：表示操作的内容。 判断框：表示判断的条件，满足条件，执行标识为“是”的路径，不满足条件，则执行条件为“否”的路径。 流程线：指向算法运行的方向。 连接符：表示流程图的接续。
必修1 数据与计算
第2单元 编程计算 2.1 计算机解决问题的过程
学习目标
➢ 了解计算机解决问题的过程。 ➢ 了解流程图法。 ➢ 了解算法的三种基本结构。
课堂导入
• 游戏名字:最强大脑 • 游戏规则：用10秒记忆10个物品及他们的编号，
可用于Linux、Windows、Android等平台。
谢 谢！
三种基本结构的流程图
A B
顺序结构
条件
A
B
分支结构
否 条件 是 A
循环结构
“最强大脑”游戏源代码
课堂小结
算法的概念 信息使用流程图描述算法 Python 语言的开发环境
拓展知识
Python是一种面向对象的解释型计算机程序 设计语言，发明与1989年。它具有简单，免 费，开源和可移植性等特点。
之后根据提问回答5个物品的编号，看谁记住的物 品编号数量多。
算法
如何通过计算机编程实现这个游戏?其实，要用计算 机解决问题，算法设计是最重要的环节。 算法：就是解决问题的方法和步骤。 描述算法的方法有：自然语言或流程图
起止框：表示一个算法的开始和结束。 输入输出框：表示从外部输入数据到计算机内部或者从计算机内部输出数据到计算机外部 处理框：表示操作的内容。 判断框：表示判断的条件，满足条件，执行标识为“是”的路径，不满足条件，则执行条件为“否”的路径。 流程线：指向算法运行的方向。 连接符：表示流程图的接续。
C语言 第二章ppt课件
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（2）宏定义 宏定义的位置可以在初始说明部 分，也可以在程序的其他位置，其命令格式为：
• #define 字符串 常量 • 使用宏定义替代一个字符串，可以减少程序中
重复书写过程。请看下面的宏定义：
• #define PI 3.1415926 • 在程序中出现3.1415926的地方使用PI，就可
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初始说明部分
初始说明部分的位置在主函数之前，一般包括： （1）包含文件（又称头文件） 头文件的格式为：
#include <文件名>（或“文件名”）
C环境为用户提供了很多标准库函数，每一个 库函数都有自己的头文件（扩展名为.h）。如果 在程序设计时使用了库函数，则必须在初始说明
部分将该函数对应的头文件包含进去，否则，程 序会在编译时报错。
}
通过本例，可以了解到：
（1）任何一个C程序必须包含一个主函数 main()，并且主函数是唯一的主程序入口函数。 main()后面的括号可以为空，如果需要还可以包 含适当的参数。
（2）花括号中的部分是函数体，主要由C语言 的语句序列组成。每个语句后面要有一个分号，表 示命令的结束，否则编译时出错。
\n是控制字符，功最能新版是整理输ppt出一个回车。
➢ C程序由语句组成
➢ 用“；”作为语句终止符
v注释
➢ /* */为注释,不能嵌套
➢ 不产生编译代码
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优秀程序员的素质之一:
➢使用TAB缩进 ➢{ }对齐 ➢有足够的注释 ➢有合适的空行
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2.3.2 C语言的标识符
在C语言中，标识符可用作变量名、符号名、 函数名、数组名、文件名及专门含义的名字。合 法的标识符由字母、数字、下划线组成，且第一 个字符必须是字母或下划线。判断对错：
浙教版信息技术选修1算法与程序设计课件(共26张ppt)
N
流程图表示
用流程图表示算法
流程框图形符号功能
WORD绘制流程图工具
用程序设计语言VB表示算法
Private Sub Command1_Click()
Dim a As Long, b As Long, n As Long
n = Val(Text1.Text)
‘输入整数N
b = Int(Sqr(n)) + 1
《算法与程序设计》教学体会
方案一：基本按教材顺序进行教学，将第二章中 的排序和查找调整至第五章一起学习；
方案二：先第一章，再第三、四章内容，最后将 第二章与第五章内容结合在一起学习；
方案三：先第一章，第三章内容，再第五章内容， 将第二章、第四章内容结合在一起学习；
《算法与程序设计》教学体会
二、教学设计建议 1.强调“理解”算法，而非“设计”算法：
自然语言、流程图、高级语言等； • 算法的三种基本结构
顺序、选择和循环；
N
算法的表示方法
例:判断一个整数N是否为素数?
算法分析:对从2～ 之间的整数逐一进行判断，判 断是否为整数Ｎ的因子。如果一个也不存在，则 整数Ｎ就是素数，否则就是合数。因为根据合数 的条件可以知道，整数Ｎ可以分解因子A×B，则 Ａ，Ｂ中必有一个满足条件小于等于 。
学生技能的二大现状 简单操作型：属普及型，人数多，入门易； 编程型：属提高型，人数少，掌握难；
“理解”（或讲解）算法时要考虑的几个主要问题：
1）要让学生明白“本算法是怎样的一回事情” ①考虑学生的可接受性 ②原则：通俗易懂，由浅入深，由简到繁，由具体到一般
2）要能从逻辑上帮助学生分析推断出本算法的正确性。 3）要让多数学生能乐意、轻松地接受你的这种“理解”方式。
第2章 C语言程序设计基础PPT课件
例2 求1+2+3+4+…+10。
假设用存储单元S存放累加和，具体算法如下：
➢步骤1： 把0存入S单元中；
➢步骤2： 把1加到S中（即取S中的内容0加1后得到
1，再把1送回S单元中）；
➢步骤3： 把2加到S中； ➢步骤4： 把3加到S中；
这算法虽然正确，但不科学， 不实用。可以增加一个计数器
…… ➢步骤10： ➢步骤11： ➢步骤12：
''' 和 '\' 是非法字符常量 2、转义字符： 1）字母表示：'\n' '\t' '\\' '\'' …… 2）八进制数字表示（\ddd）：'\123' '\3' 3）十六进制数字表示（\xdd）： '\xFF' '\x5' 说明：字符可用对应的编码（整数）表示
如：用 065 53 0x35 表示 '5' C中经常将字符常量等价为整数参与运算：
xmax n+1n
输出max
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2.1 算法与程序设计步骤
一、算法及其表示
（3） N-S图（盒图）
N-S图（盒图）的特点：N-S图完全去掉了流程线，算法 的所有处理步骤都写在一个大矩形框内（表示简单、符 合结构化思想）（象堆积木）
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2.1 算法与程序设计步骤
二、程序设计步骤
根据实际问题设计应用程序大致要经过四个步骤： 见P18
注意：数据类型的位数和取值范围与所运行环境有很 大关系（本书以Windows下的Visual C++ 6.0为准 ）
《程序设计》PPT课件
界面设计
提供简洁明了操作界面，方便用户管理学生 信息。
安全性考虑
确保系统数据安全，采取必要加密和备份措 施。
案例三：网络爬虫程序设计
爬虫目标
明确爬虫抓取目标网站及所需数据字段。
爬虫策略
选择合适爬虫框架，制定合理抓取策略及反反爬虫措施。
数据处理
对抓取到数据进行清洗、去重和格式化等处理。
数据存储
将处理后数据存储到数据库或文件中，方便后续分析使用。
通过设置断点，逐步执行程序，观察变量值变化， 找出错误位置。
日志调试
在程序中添加日志输出语句，记录程序执行过程 和关键数据，便于问题追踪。
调试工具
使用专业的调试工具，如GDB、Visual Studio等， 进行程序调试和错误排查。
程序性能评估指标
时间复杂度
评估程序执行时间随输入规模增长的趋势， 优化算法以降低时间复杂度。
案例四：机器学习算法实现
算法选择
根据实际问题需求选择合适机器学习算法。
数据准备
收集并整理训练数据集，进行必要预处理和 特征工程。
模型训练
使用选定算法对训练集进行训练，调整模型 参数优化性能。
模型评估
使用测试集对训练好模型进行评估，衡量其 泛化能力。
感谢您的观看
THANKS
函数式程序设计方法
1 2
函数作为一等公民 将函数视为程序中的基本单元，可作为参数传递、 返回值和赋值给变量。
高阶函数与Lambda表达式 支持将函数作为参数或返回值的函数，以及简洁 的匿名函数表示。
3
递归与迭代 利用函数递归调用实现复杂算法，或通过迭代方 式简化程序结构。
模块化与组件化技巧
模块化设计
算法与程序设计.ppt
三、教材的结构体系
第一章 揭开计算机解决问题的神秘面纱
三、教材的结构体系
第一章 揭开计算机解决问题的神秘面纱
第一节 计算机解决问题的过程/2 一、从生产方案选择问题开始/2 二、计算机解决问题的步骤/3
第二节 算法与算法的描述/8 一、算法/8 二、算法的描述/9 三、算法在解决问题中的地位和作用/13
在选修部分的五个模块中“算法与程序设计”是作为 计算机应用的技术基础设置的。
课程的定位
信息技术本体视角 信息技术文化视角
人工智能
发展性 （提高层面）
网络技术 数据管理
多媒体设计与制作 算法与程序设计
基础性 （普及层面）
信息技术基础
必修和选修模块 的传承
课程的目标
1. 使学生在原有基础上进一步体验算法思想， 了解算法和程序设计在解决问题过程中的地 位和作用；
(算法的选择<多样性>) 求两个正整数的最大公约数：
同学甲的算法（辗转相除法） Private Sub Command1_CLick()
Dim m As Long, n As Long m = 9147485 n = 5147480
r = m Mod n Do While r > 0
m=n n=r r = m Mod n Loop
信息技术(选修1)
算法与程序设计
广东省基础教育课程资源研究开发中心信息技术教材编写组 编著
主编：徐福荫 李文郁
本册主编：黄国洪 王咸伟
广东省出版集团 广东教育出版社出版
粤教版《算法与程序设计》 教材与教学研讨
黄国洪
信息技术特级教师 粤教版信息技术课程标准实验教材副主编 广东省基础教育信息技术教学指导委员会专家
C语言程序设计教程ppt课件完整版pptx
C语言的应用领域
计算机系统基本概念
计算机系统的组成 操作系统的基本概念 计算机中的数与编码
编程环境与工具安装配置
01
常见的C语言编程环境
02
安装与配置C语言编译器
使用集成开发环境（IDE）进行C语言编程
03
第一个C程序：Hello, World!
01
C程序的基本结 构
02
编写Hello, World!程序
应用场景
适用于需要根据特定条件提前终 止循环或跳过某些循环操作的情 况。
04 函数与模块化设计
函数定义和调用
01
函数定义
包括函数名、参数列表、返回值 类型和函数体等部分，用于描述 函数的功能和实现细节。
函数调用
02
03
函数声明
通过函数名和参数列表来调用函 数，实现相应功能并获取返回值 。
在使用函数之前，需要对函数进 行声明，以便编译器识别函数的 存在和调用方式。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
指针运算符
包括取地址运算符&和取值运算符*，分别 用于获取变量的内存地址和通过指针访问内 存中的数据。
动态内存分配函数（malloc, free）使用方法
malloc函数
用于在堆区动态分配指定大小的内存空间，并返回 分配内存的起始地址。
free函数
用于释放之前通过malloc函数分配的内存空间，防 止内存泄漏。
动态规划思想
动态规划是一种在数学、计算机科学和经济学中 使用的，通过把原问题分解为相对简单的子问题 的方式来求解复杂问题的方法。动态规划常用于 优化重叠子问题的计算。
回溯与分支限界法
回溯法是一种通过探索所有可能的候选解来找出 所有解的算法，而分支限界法是一种通过剪枝来 减少搜索空间的优化算法。回溯与分支限界法常 用于解决组合优化问题。
计算机系统基本概念
计算机系统的组成 操作系统的基本概念 计算机中的数与编码
编程环境与工具安装配置
01
常见的C语言编程环境
02
安装与配置C语言编译器
使用集成开发环境（IDE）进行C语言编程
03
第一个C程序：Hello, World!
01
C程序的基本结 构
02
编写Hello, World!程序
应用场景
适用于需要根据特定条件提前终 止循环或跳过某些循环操作的情 况。
04 函数与模块化设计
函数定义和调用
01
函数定义
包括函数名、参数列表、返回值 类型和函数体等部分，用于描述 函数的功能和实现细节。
函数调用
02
03
函数声明
通过函数名和参数列表来调用函 数，实现相应功能并获取返回值 。
在使用函数之前，需要对函数进 行声明，以便编译器识别函数的 存在和调用方式。
THANKS FOR WATCHING
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指针运算符
包括取地址运算符&和取值运算符*，分别 用于获取变量的内存地址和通过指针访问内 存中的数据。
动态内存分配函数（malloc, free）使用方法
malloc函数
用于在堆区动态分配指定大小的内存空间，并返回 分配内存的起始地址。
free函数
用于释放之前通过malloc函数分配的内存空间，防 止内存泄漏。
动态规划思想
动态规划是一种在数学、计算机科学和经济学中 使用的，通过把原问题分解为相对简单的子问题 的方式来求解复杂问题的方法。动态规划常用于 优化重叠子问题的计算。
回溯与分支限界法
回溯法是一种通过探索所有可能的候选解来找出 所有解的算法，而分支限界法是一种通过剪枝来 减少搜索空间的优化算法。回溯与分支限界法常 用于解决组合优化问题。
第2章 程序设计与问题求解过程
图 2-2 2 循环结构
《计算科学导论》
第 2 章 Raptor 程序设计基础
结构化程序设计的优点： 1) 程序的可读性好，易于维护； 2) 提高了编程效率，降低了开发成本 在结构化程序设计的具体实施中，要注意把握如下要素： 1) 使用程序设计语言中的顺序、选择、循环等有限的控制结构表示程序的控制逻辑； 2) 选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口； 3) 程序语句组成容易识别的块或子程序，每块或子程序只有一个入口和一个出口； 4) 复杂结构应该用嵌套基本控制结构进行组合来实现； 5) 语言中没有的控制结构，应该采用前后一致的方法来模拟； 2. 面向对象程序设计 客观世界中任何一个事物都可以被看成是一个对象， 对象是现实世界事物或个体的抽象 表示，抽象的结果不仅包括事物个体的属性，还包括事物的操作。属性值表示了对象的内部 状态。 面向对象方法的本质就是主张从客观世界固有的事物出发来构造系统， 提倡用人类在 现实生活中常用的思维方法来认识、 理解和描述客观事物， 强调最终建立的系统能够映射问 题域， 也就是说， 系统中的对象以及对象之间的关系能够如实地反映问题域中固有事物及其 关系。从计算机的角度来看，面向对象就是运用对象、类、继承、封装、消息、结构与连接 等面向对象的概念对问题进行分析、求解的系统开发技术。 面向对象方法有以下几个主要优点： 1) 与人类习惯的思维方法一致 2) 稳定性好 3) 可重用性好 4) 易于开发大型软件产品 5) 可维护性好 3. 文本化程序设计环境 许多计算机基础课程中采用的 C 语言程序， 是一种典型的文本化程 序设计环境，程序的编辑、调试和 运行过程的数据输入和结果输出采 用文本进行。图 2-3 显示了 Turbo C 的程序编辑环境。 文本化程序设计环境的优点， 对计算机系统要求较低，环境安装 方便，程序的平台通用性好，是大 部分计算机专业课程中进行算法描 述的主要高级程序设计语言之一； 缺点是对初学者作为入门的程序和 算法设计工具有一定的难度。
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4、基本算法结构
• “结构化程序设计方法”的核心是规定了算法的 三种基本结构：
顺序结构、分支结构和循环结构。
• 三种基本结构的共同特点是： 1）只有单一的入口和单一的出口； 2）每个部分都可能被执行； 3）结构内不存在永不终止的死循环。
18
提问与解答环节
Questions And Answers
20
流程图使用的图形符号见表2-1。
11
图形符号
名称 输入/输出
处理 判断 起止 特定过程 流程线 连接点
代表的操作
数据的输入与输出
各种形式的数据处理 判断选择，根据条件满足与否 选择不同路径
流程的起点与终点
一个定义过的过程
连接各个图框，表示执行顺序
表示与流程图其他部分相连接
12
例2-1：求两个自然数的最大公 约数的算法 (24与16)。
19
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
第二章 程序设计与算法
1
2.1 程序的基本组成： 输入、处理与输出
计算机靠程序工作！ 编写程序的人，用计算机可以“懂得” 的语言（程序设计语言）编写解决某类 问题的程序。 计算机如何解题，又如何正确编写计 算机程序？
2
2.1.1 计算机解题示例
首先确定希望得到什么“输出”结果； 其次确定需要什么“输入”； 最后，确定如何“处理”输入的数据， 才能获得相应的结果。
3
例：三角形三条边的边长分别为a、 b、c，则三角形面积S为：
S =√p(p-a)(p-b)(p-c)
其中 p=（a+b+c）/ 2
4
2.1.2 程序设计的一般步骤
1、分析：问题定义 2、设计：计划解题 3、选择与创建界面：确定对象 4、编码：用程序设计语言描述算法 5、测试与调试：查找并排除错误 6、完成文档：整理和组织描述程序的
所有资料
5
利用VB开发应用程序的 一般步骤
一、创建程序的用户界面 二、设置界面上各个对象的属性 三、编写对象响应事件的程序代码（注 意代码书写规则）
6
四、保存工程 •、测试和调试应用程序 六、创建可执行程序
7
2.2 算法与编程工具
8
1、算法概述
广义而言，算法就是解决某个问题或处 理某件事的方法和步骤。
欧几里得
阿基米德
13
判断框
14
例2-2： 在N个字符数据集合中，查
找有无特定的字符串存在。
15
在输入的N个 字符串中有S 字符串吗?
读取一个 字符串
16
3、算法的特征
1、确定性：算法中的每一步须确切定义， 没有歧义。
2、可行性：每一步均能准确进行。 3、有穷性：不包含无终止的循环。 4、输入性：具有零个到多个输入量。 5、输出性：一到N个输出。
狭义而言，算法是专指用计算机解决某 一问题的方法和步骤。“一个算法，就是一 个有穷规则的集合，其中之规则规定了一个 解决某一特定类型问题的运算系列”。
9
• 评价一个算法的好坏优劣，主要看 算法是否正确、运行的效率及占用 系统资源的多少等。
10
2、如何描述算法
（语言描述或图形描述） • 流程图
是使用规定的图形符号来描述算法的。
4、基本算法结构
• “结构化程序设计方法”的核心是规定了算法的 三种基本结构：
顺序结构、分支结构和循环结构。
• 三种基本结构的共同特点是： 1）只有单一的入口和单一的出口； 2）每个部分都可能被执行； 3）结构内不存在永不终止的死循环。
18
提问与解答环节
Questions And Answers
20
流程图使用的图形符号见表2-1。
11
图形符号
名称 输入/输出
处理 判断 起止 特定过程 流程线 连接点
代表的操作
数据的输入与输出
各种形式的数据处理 判断选择，根据条件满足与否 选择不同路径
流程的起点与终点
一个定义过的过程
连接各个图框，表示执行顺序
表示与流程图其他部分相连接
12
例2-1：求两个自然数的最大公 约数的算法 (24与16)。
19
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
第二章 程序设计与算法
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2.1 程序的基本组成： 输入、处理与输出
计算机靠程序工作！ 编写程序的人，用计算机可以“懂得” 的语言（程序设计语言）编写解决某类 问题的程序。 计算机如何解题，又如何正确编写计 算机程序？
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2.1.1 计算机解题示例
首先确定希望得到什么“输出”结果； 其次确定需要什么“输入”； 最后，确定如何“处理”输入的数据， 才能获得相应的结果。
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例：三角形三条边的边长分别为a、 b、c，则三角形面积S为：
S =√p(p-a)(p-b)(p-c)
其中 p=（a+b+c）/ 2
4
2.1.2 程序设计的一般步骤
1、分析：问题定义 2、设计：计划解题 3、选择与创建界面：确定对象 4、编码：用程序设计语言描述算法 5、测试与调试：查找并排除错误 6、完成文档：整理和组织描述程序的
所有资料
5
利用VB开发应用程序的 一般步骤
一、创建程序的用户界面 二、设置界面上各个对象的属性 三、编写对象响应事件的程序代码（注 意代码书写规则）
6
四、保存工程 •、测试和调试应用程序 六、创建可执行程序
7
2.2 算法与编程工具
8
1、算法概述
广义而言，算法就是解决某个问题或处 理某件事的方法和步骤。
欧几里得
阿基米德
13
判断框
14
例2-2： 在N个字符数据集合中，查
找有无特定的字符串存在。
15
在输入的N个 字符串中有S 字符串吗?
读取一个 字符串
16
3、算法的特征
1、确定性：算法中的每一步须确切定义， 没有歧义。
2、可行性：每一步均能准确进行。 3、有穷性：不包含无终止的循环。 4、输入性：具有零个到多个输入量。 5、输出性：一到N个输出。
狭义而言，算法是专指用计算机解决某 一问题的方法和步骤。“一个算法，就是一 个有穷规则的集合，其中之规则规定了一个 解决某一特定类型问题的运算系列”。
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• 评价一个算法的好坏优劣，主要看 算法是否正确、运行的效率及占用 系统资源的多少等。
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2、如何描述算法
（语言描述或图形描述） • 流程图
是使用规定的图形符号来描述算法的。