高中信息技术教学课件4算法基础知识
高中信息技术必修课件算法及其描述
大数据处理与分析中的算法
MapReduce编程模型
用于大规模数据处理的编程模型，可实现数据的分布式计算和并行处理。
数据挖掘算法
包括关联规则挖掘、聚类分析、分类算法等，用于从海量数据中提取有用信息和知识。
统计分析算法
如回归分析、时间序列分析等，用于数据的统计分析和预测。
网络安全中的算法
加密算法
如RSA、AES等，用于保证数据传输和存储的安全性。
最长公共子序列
给定两个序列，求解它们 的最长公共子序列长度。
最优二叉搜索树
给定一组带权值的节点和 访问概率，构建一棵最优 二叉搜索树，使得搜索代 价最小。
04
算法设计与分析
算法设计的基本方法
递推法
从已知条件出发，逐步推导， 直到得出问题的解。
分治法
将问题分解成若干个子问题， 分别求解子问题，再将子问题 的解合并得到原问题的解。
哈希算法
如SHA-256、MD5等，用于数据完整性验证和数字签名。
防火墙技术中的算法
如包过滤算法、状态检测算法等，用于网络访问控制和安全防御 。
其他领域的应用案例
计算机图形学中的算法
如光线追踪算法、纹理映射算法等，用于实现逼真的三维图形效 果。
自然语言处理中的算法
如分词算法、词性标注算法、句法分析算法等，用于实现自然语言 的理解和生成。
02
时间复杂度的表示方法
通常用大O表示法表示算法的时间复杂度，如O(1)、O(n)、O(n^2)等
。
03
时间复杂度的比较
时间复杂度越小，算法执行速度越快。常见的时间复杂度有常数时间复
杂度O(1)、线性时间复杂度O(n)、平方时间复杂度O(n^2)、对数时间
高中信息技术课件ppt
计算机操作系统的使用
掌握计算机操作系统的基本概念和功能
01
了解什么是操作系统，以及操作系统在计算机系统中的作用和
重要性。
掌握操作系统基本操作
02
学习如何使用操作系统进行文件管理、程序安装和卸载、网络
配置等基本操作。
熟悉操作系统的安全设置
03
了解如何通过操作系统进行安全设置，如用户账户管理、防火
常用的程序设计方法包括面向过程设计、面向对象设计和 函数式设计等。面向过程设计是以过程为中心的设计方法 ，面向对象设计是以对象为中心的设计方法，函数式设计 则以函数为基本单元进行程序设计。每种设计方法都有其 优缺点，应根据具体的应用场景选择合适的设计方法。
CHAPTER 04
数据结构与算法
数据结构的基本概念与分类
信息安全威胁可能来自各种来源，包括内部员工、外部黑客、恶意软件、自然灾害等。
网络攻击的常见手段与防范方法
网络攻击常见手段
网络攻击的常见手段包括钓鱼攻击、恶 意软件攻击、DDoS攻击、SQL注入等。
VS
防范方法
针对不同类型的攻击，有不同的防范方法 ，例如使用复杂且唯一的密码、定期更新 软件和操作系统、使用防火墙和安全软件 等。
数据库由数据、数据模型、数据库管理系统和数据库应用系统等组成。
常见的数据库管理系统介绍
Access数据库管理系统
Access是Microsoft公司开发 的关系型数据库管理系统，具 有操作简便、界面友好、灵活 实用等特点。
SQL Server数据库管理 …
SQL Server是Microsoft公司 开发的大型关系型数据库管理 系统，具有高性能、高可靠性 、可扩展性等特点。
高中信息技术ppt课件
数据库应用实例解析
学生信息管理系统
图书馆管理系统
包含学生信息表、课程信息表、成绩信息 表等，实现对学生信息的增删改查操作。
包含图书信息表、读者信息表、借阅信息 表等，实现对图书的借阅、归还、查询等 操作。
电子商务网站后台数据库
其他应用实例
包含商品信息表、订单信息表、用户信息 表等，实现对商品的展示、购买、支付等 操作。
存储器
用于存储数据和程序，包括内存和外 存，如RAM、ROM、硬盘等。
输入设备
将人类可读的信息转换为计算机可识 别的二进制代码，如键盘、鼠标等。
输出设备
将计算机处理后的结果转换为人类可 读的形式，如显示器、打印机等。
计算机软件系统
01
02
03
系统软件
操作系统、编译器、数据 库管理系统等，用于管理 和控制计算机硬件及应用 软件。
应用软件
办公软件、图像处理软件 、游戏软件等，直接为用 户提供各种功能服务。
编程语言
C、Java、Python等，用 于编写计算机程序，实现 各种算法和数据处理。
计算机的工作原理
存储程序控制
计算机通过预先编写的程序来控 制其操作，程序和数据都存储在
内存中。
二进制运算
计算机内部采用二进制数制进行运 算和存储，具有简单可靠、易于实 现等优点。
程序设计的基本思想与方法
程序设计的基本思想
抽象、模块化、逐步求精等。
程序设计的方法
结构化程序设计方法、面向对象程序设计方法等。
程序设计的步骤
分析问题、设计算法、编写程序、调试程序、测试程序等。
常见算法实例解析
查找算法
顺序查找、二分查 找等。
图论算法
高一信息技术必修课件算法及其描述
汇报人：XX
20XX-01-25
目录
CONTENTS
• 算法概述 • 算法的描述方法 • 常见算法举例 • 算法的评价指标 • 算法在实际问题中的应用 • 算法学习的方法与技巧
01 算法概述
算法的定义与特性
算法的定义
算法是一系列解决问题的清晰指令，代表着用系统的方 法描述解决问题的策略机制。
掌握常见算法的设计思想，如 贪心算法、动态规划、分治算 法等，理解它们的核心思想和 适用场景。
通过分析经典算法案例，深入 理解算法思想在实际问题中的 应用。
掌握基本数据结构
熟悉常见的数据结构，如数组、 链表、栈、队列、树、图等，理
解它们的特点和使用场景。
掌握数据结构的基本操作和实现 原理，如插入、删除、查找等操 作的时间复杂度和空间复杂度分
算法的分类
01
02
03
按照应用领域分类
可以分为数值计算算法和 非数值计算算法两大类。
按照设计方法分类
可以分为枚举算法、解析 法、查表法、递归法、递 推法、迭代法、模拟法、 分治法和贪心法等。
按照问题求解分类
可以分为精确算法和近似 算法两大类。
算法的重要性
• 算法是计算机科学的基础：计算机科学本质上是研究算法的学科，通过设计和 分析算法，可以深入了解计算机的工作原理和性能极限。
有穷性
算法必须能在执行有限个步骤之后终止。
确切性
算法的每一步骤必须有确切的定义。
输入项
一个算法有0个或多个输入，以刻画运算对象的初始情 况，所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件。
输出项
一个算法有一个或多个输出，以反映对输入数据加工后 的结果。没有输出的算法是毫无意义的。
教科版高中信息技术必修一(新教材)课件：4.1算法及其特征(共22张PPT)
任务一 活动1 寻找“开关对应关系”(P86-P87)
面试第一题：“一个房间里有3盏灯，房间外有3个开关 分别控制这3盏灯，在只允许进房间一次的情况下，如何判断 哪个开关控制那盏灯？
图4.1.1 开关对应关系
小组讨论后，写出步骤：
第一步： 第二步： 第三步： 第四步： 第五步：
步骤如下：
第一步：打开1、2两个开关 第二步：过2分钟后关闭1号开关 第三步：进房间，亮着的灯是由2号开关控制 第四步：摸一下另外两盏不亮的灯，发热的灯泡是由1号开关控制 第五步：不亮又不热的灯是由3号开关控制
面试第二题：有4个分别装了4种药丸的药瓶，每颗药丸
都有单颗标准质量，其中有一个药瓶中的所有药丸都被污染
了。每颗被污染的药丸比正常药丸增重1克。只允许称量一次，
请判断出哪个药瓶中的药被污染了。互相讨论该问题的解决 For I=1 to N if n能被3、5、7整除余数为2、3、2 then 输出n exit for end if next
步骤，试将P89横线补充完整。
任务一 活动3 寻找“误删的ID号”(P89-P90)
面试第三题：学校历届校友的数据存储在学校网络中心服 务器中(共10000条，无重复数据)，某管理员由于误操作删除 了一位校友的ID号(8位整数)。恰好在备份文件中保存了所有 人员的ID号(无重复数据，无序)。怎样快速找出被误删的ID号 以便恢复数据?
参考答案：
i=0 while (i%3!=2 or i%5!=3 or i%7!=2):
i=i+1 print(i)
第4单元 计算与问题解决
4.1算法及其特征
学习目标
1.熟悉将解决问题的方法归结为一系列清晰、 准确的步骤的过程。 2.了解算法的基本要素和重要特征。
浙教版信息技术必修3.4算法及算法的表示课件(共17张ppt)
随堂演练·巩固
3.如图所示,流程图虚线框部分的控制结构属于( )
A.顺序结构 B.分支结构 C.循环结构 D.树型结构 答案:B 解析:算法中对超标情况进行判断,当超标时,执行Y指向的流程线 下的销毁,否则执行N指向的流程线下的出售,所以该算法是典型的 分支结构,又称选择结构。
随堂演练·巩固
4.(2017·11浙江学考)某算法的部分流程图如下图所示,执行这部分 流程后,输出a,b的值分别是( )
A.5,8 B.4,8 C.5,11 D.4,11 答案:C 解析:第1次循环后:a=2,b=2;第2次循环后:a=3,b=5; 第3次循环后:a=4,b=8;第 4 次循环后:a=5,b=11。
5.如图所示的算法流程图,执行情况如下:
随堂演练·巩固
(1)输入a,b的值分别为2、7,输出结果为7; (2)输入a,b的值分别为10、3,输出结果为10。 下列流程图填入虚线框中,符合条件的是( )
考点1 考点2 考点点2 考点3
例3在一次电视选秀活动中,有三个评委为每位选手打分。如果 三个评委都亮绿灯,则进入下一轮;如果两个评委亮绿灯,则进入待 定席;如果红灯数超过二盏则淘汰。最适合用到的程序结构是 ()
A.循环 B.树型 C.分支 D.顺序 答案:C 解析:该案例中,根据亮灯情况产生三种不同的结果,适合使用选 择结构的算法。
条目梳理·层析
考点1 考点2 考点3
变式某一算法流程图如下:
该算法执行后,输出s的值是( ) A.6 B.12 C.18 D.36 答案:D 图示流程图属于循环结构算法,功能是从自然数1到20中找出既 能被2整除也能被3整除的数i,并把这些i累加到s中,所以 s=6+12+18=36。
教科版高中信息技术必修一(新教材)课件：4.1算法及其特征(共22张PPT)
target^int(line) #将读取的数据做异或运算f1.close
#关闭备份文件f2=open(r"trouble.txt") #打开故障文件
list2=f2.readlines() #按行读取故障文件for line in
list2: #依次处理列表list2中的数据 target=
target^int(line) #将读取的数据做异或运算f2.close
算法一定要有输出。至少产生一个输出。 5. 可行性
算法中执行的任何计算都可以在有限时间内完成（有效性），算 法中的运算都必须是可以实现的。
算法描述：3种
代码描述算法
For I=1 to N if n能被3、5、7整除余数为2、3、2 then 输出n exit for end if
next
任务一 活动2 寻找“被污系”(P86-P87)
面试第一题：“一个房间里有3盏灯，房间外有3个开关 分别控制这3盏灯，在只允许进房间一次的情况下，如何判断 哪个开关控制那盏灯？
图4.1.1 开关对应关系
小组讨论后，写出步骤：
第一步： 第二步： 第三步： 第四步： 第五步：
步骤如下：
第一步：打开1、2两个开关 第二步：过2分钟后关闭1号开关 第三步：进房间，亮着的灯是由2号开关控制 第四步：摸一下另外两盏不亮的灯，发热的灯泡是由1号开关控制 第五步：不亮又不热的灯是由3号开关控制
第4单元 计算与问题解决
4.1算法及其特征
学习目标
1.熟悉将解决问题的方法归结为一系列清晰、 准确的步骤的过程。 2.了解算法的基本要素和重要特征。
3.运用恰当的方式描述算法。
4.运用Python语言实现简单算法，解决问题，
2023年高考信息技术专题4 常用基础算法(学考)知识点梳理(必修)(浙教版2019)
第四章常用基础算法一、算法概念1.广义的讲，“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：每一步的操作与要求都是可行的，并且能够在有限时间内完成。
(3)确定性：每一步的执行描述必须是明确的(4)0个或多个输入(5)1个或多个输出3.描述算法的方法：1.自然语言描述；2.流程图描述；3.伪代码描述；4.用程序设计语言描述4.编程解决问题的一般过程：1.抽象与建模；2.设计算法；3.编写程序；4.调试运行程序二、解析算法和枚举算法1.解析算法：根据问题的前提条件与所求结果之间的关系，找出求解问题的数据表式，并通过表达式计算来实现问题的求解。
2.枚举算法：把问题所有可能的解一一例举，然后判断每一个列举出的可能解是否为正确的解。
以鸡兔同笼问题为例：今有雉兔同笼，上有三十五头，下有九十四足，问雉兔各几何?思考：百钱百鸡问题：鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三；鸡雏三，值钱一；百钱买百鸡，问翁、母、雏各几何？请编写Python程序解决该问题，思考应该用枚举还是用解析。
三、常见数据处理程序4.图像处理类(1)将彩色(灰度)图片转为黑白图片from PIL import Imageimport numpy as npimport matplotlib.pyplot as pltchoice=128img=np.array(Image.open("lena.jpg").convert('L')) #以灰度模式打开rows,cols=img.shape #图像尺寸分别赋值for i in range(rows): #依次取每个像素的坐标for j in range(cols):if (img[i,j]<=choice): #像素值小于等于指定值，赋值1，否则为0 img[i,j]=0else:img[i,j]=1plt.figure("lena") #指定当前绘图对象plt.imshow(img,cmap='gray') #显示灰度图像plt.axis('off') #关闭图像坐标plt.show() #弹出包含了图片的窗口(2)答题卡处理from PIL import Imagex_start = 11 # 起始点坐标y_start = 92fill_width = 24 # 信息点宽度fill_height = 10 # 信息点高度space_width = 15 # 间隔宽度space_height = 12 # 间隔高度num_length = 9 # 准考证号长度def bw_judge(R, G, B): # bw_judge 用于判断一个像素的填涂情况 Gray_scale = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * Breturn Gray_scale < 132def fill_judge(x, y): # fill_judge 用于判断信息点的填涂情况 count = 0for i in range(x, x+fill_width):for j in range(y, y+fill_height):R, G, B = pixels[i, j]if bw_judge(R, G, B) == True:count = count + 1if count >= fill_width * fill_height * 0.64:return Truetotal_width = fill_width + space_widthtotal_height = fill_height + space_heightimage = Image.open("答题卡.bmp")pixels = image.load()num = ""for col in range(num_length):for row in range(10):x = x_start + total_width * coly = y_start + total_height * rowif fill_judge(x, y) == True:num = num+str(row)breakelse: #十个点检查完都没有填涂for...else...特殊用法 num = num+"#"print(num)。
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程序：一系列计算机指令的有序集合。 计算机语言： Basic Pascal C C++ Visual Basic Java
05 | 算法的表示形式
例3个：整设数计x一、个y开、算始z法、，，结找束对出框任并意输输出入其的中 的最大值max。
输入、输出框
1、输入变量x、y、z的值
2、比较x和判y，断如框果x>y，则将x的
值赋给max；否则，将y的值赋给
max
处理框
3、比较z和max，如果z>max， 则将z的值赋连给接m框ax
4、输出结果流m程a线x
自流然程语图言
开始
输入变量x、y、z的值
Y
N
x>y？
max←x
max←y
N
z>max？
Y
max=0
If x>y Then max=x Else max=y
If z>max Then max=z
Text4.text=Str(max)
计算机语言ຫໍສະໝຸດ 06 | 回顾练习习题：用自然语言和流程图分别描述 判断一个数是否为正数的算法。
说明：即输入一个数a，判断它是否 为正数，并输出yes或no。
06 | 回顾练习
06 | 回顾练习
C 5、某算法的流程图如下，当输入a和b的值分别为3、6时，该算法的输出结果为（ ）
A、3
B、6
C、8
D、9
开始
输入a、b的值
c←a+5
c≥b？
Y
输出c
N
输出b
结束
A、有穷性 B、明确性 C、有输出 D、可行性
D 2、下列关于算法的描述，错误的是（ ）
A、算法可以说是解决问题的方法和步骤 B、算法是解决问题的精确描述 C、算法的特征有：有限个步骤完成、明确性、可行性 D、处理某个问题的算法往往具有唯一性
05 | 算法的表示形式
①自然语言 ②流程图 ③计算机语言
自然语言
1、输入变量a的值 2、判断a是否大于0，如果a>0， 则输出yes；否则，输出no
开始
输入变量a的值
Y
N
a>0？
输出yes
输出no
结束
流程图
06 | 回顾练习
B 1、下列叙述正确的是（ ）
A、采用自然语言描述算法最为直观形象 B、可以用流程图来表示一个解决一个问题的算法实现 C、算法只能用编程代码的方式来实现 D、采用流程图描述算法更为通俗易懂，但容易产生二义性
4 The basic knowledge of algorithm
02 | 什么是算法
算法:解决问题的方法和步骤
乐谱
广播体操图谱 武功秘籍
导航图
03 | 算法的特征
1、有穷性 2、明确性 3、可行性 4、有0个以上输入 5、有1个以上输出
04 | 回顾练习
A 1、不能用算法描述“输出所有的偶数”，是因为不符合算法特征中的（ ）
max←z
输出变量max的值
结束
05 | 算法的表示形式
Dim x As Integer Dim y As Integer Dim z As Integer Dim max As Integer
x=Val(Text1.Text) y=Val(Text2.Text) z=Val(Text3.Text)
B 则，该算法的表示形式为（ ）
A、流程图 B、自然语言 C、计算机语言 D、代码
B 4、求两个数x、y中的较小数的算法有如下步骤，其正确顺序为（ ）
①用公式计算较小数min=（x+y-|x-y|）/2 ②输入两个数x、y ③结束 ④输出变量min
A、①②③④ B、②①④③ C、④②③① D、①④②③
C 2、下列问题不能用算法描述的是（ ）
A、已知a、b、c的值，求一元二次方程ax2+bx+c=0（a≠0）的实数根 B、计算某个班级语文成绩的平均分 C、列出方程y=2x+1的所有实数解 D、根据圆的半径求圆的面积和周长
06 | 回顾练习
3、“剥花生”问题的算法描述如下： ①检查袋中是否还有花生； ②若有，将花生剥壳，将花生放入碗中，将壳放入垃圾桶并返回①； ③若无，则算法结束；