解析算法PPT
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2024新高考浙江版高中信息技术专题二 算法与程序基础知识点归纳讲解PPT
4.变量与赋值 1)变量:在程序运算过程中变量的值可以改变。为了能对变量进行访问 需要对变量进行命名。在Python中,变量名可以由字母、数字、下划线 组成,但不能以数字开头,而且字母区分大小写,同时不能使用保留字。 2)赋值运算符:“=”“-=”“+=”“*=”“/=”“%=”等。 5.字符串、列表和字典 1)字符串 ①字符串用单引号、双引号或三引号表示;②字符串是不可变对象;③通 过索引来访问字符串的字符;④通过切片操作可以获得字符串的一个子 串。
2
3
3
2.关系运算符
运算符 >
<
优先级 4
4
>=
<=
==
!=
in
4
4
4
4
5
3.逻辑运算符
运算符
not
优先级
6
and
or
7
8
注意:数字越大,优先级越低,优先级相等时,按照自左向右的顺序执行。
2)列表 ①用方括号“[]”表示,元素之间用逗号“,”分隔;②由0个或多个元素组 成的序列,其中的元素可以是数字、字符串、其他列表等混合类型的数 据;③列表的大小是可变的,可以根据需要扩大或缩小;④列表中的元素可 通过索引来定位。 3)字典 ①字典可包含多个元素,每个元素包含两部分内容:键和值;②键常用字符 串或数值表示,值可以是任意类型的数据;③键和值两者一一对应,且每个 键只能对应一个值;④字典中的元素是没有顺序的,引用元素时以键为索 引。
例1 下列有关算法的与程序的关系叙述中正确的是 ( ) A.算法是对程序的描述 B.算法决定程序 ,是程序设计的核心 C.算法是唯一的,程序可以多种 D.程序决定算法,是算法设计的核心 解析 程序是对算法的描述;解决一个问题可以有多种算法,一种算法可 以用多种语言编写程序;算法是程序设计的核心。
EM算法及其推广解析PPT课件
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• 证明 由于 取对数有 由 令 于是对数似然函数可以写成
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• 只需证明右端为非负值即得出结果，由于
•使
达到极大，所以有
Q( , (i) )
其第二项，由
得出
(i1)
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• 定理9.2 设L(θ)=logP(Y|θ)为观测数据的对数似然函数， (i=1,2,…)为EM算
数的当前估计值.每次迭代实际在求Q函数及其极大；
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• （3）M步：求使
极大化的Qθ(， ,确定(i)i)+1次迭代得参数的估计值
(i1)
（4）重复第（2）步和第（3）步，直到收敛，这里给出停止迭代得条件，一
般是对较小的正数
，若满足
则 停 止1迭, 代2 .
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• 定义9.1（Q函数）完全数据（观测变量数据Y和隐变量数据Z）的对数似然函数
极大似然估计
• 极大似然估计是概率论在统计学中的应用，它是参数估计的方法之一。说的是已知某个随机样本满足某种 概率分布，但是其中具体的参数不清楚，参数估计就是通过若干次实验，观察其结果，利用结果推出参数 的大概值。
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极大似然估计
• 似然函数： • 已知样本集X,X是通过概率密度p(x|θ)抽取。样本集X中各个样本的联合概率： • 为了便于分析，由于L(θ)是连乘的，还可以定义对数似然函数，将其变成连加的：
值可以任意选择(i) ，但需注意EM算法对初值是敏感 的； （2）E步：记 为第i次迭代参数θ的估计值，在 第i+1次迭代得E步，计算
P(Z | Y, (i))
(i)
Q( , (i) )
人教版数学三年级上册第四单元《万以内的加法和减法(二)》教材解析PPT全文
3．重视错题，注意培养验算的习惯
《义务教育数学课程标准（2022）》强调：基本技能的形成，需要一定量的训练，但 要适度，不能依赖机械地重复操作，要注重训练的实效性。教师应把握技能形成的阶 段性，根据内容的要求和学生的实际，分层次地落实。连续进位加法和连续退位减法， 虽然算理不难理解，但学生在学习时还是很容易出错，是加减法教学的难点。教学时 要关注学生中出现的错误，要设计一些针对性的练习，并保证一定的训练时间和数量。 另外，不仅教给学生验算的方法，还要培养良好的习惯。如验算之前先检查加数有没 有抄错；算出得数以后要检查抄在横式等号后面的得数有没有抄错等。
2．注重实质，在理解算理的基础上构建和表达算法
在学生经历了计算方法的探索过程后，要给学生时间对计算方法进行 交流和反思“怎样算”“为什么要这样算”，在交流的过程中完成对 运算程序和步骤的抽象与概括，将对运算的认识从具体操作层面提升 到思维层面。需要注意的是，对于学生的语言概括水平要求不要过高， 只要学生能用自己的语言把计算法则概括出来，教师都应该给予肯定。 教师在表述计算法则时，要使用准确、规范的方式，为学生学习用数 学语言有条理地进行思考和表达做出示范。
例4，侧重于解决问题策略的教学，让学生体会 面对不同的问题可以选择不同的计算策略。小红 的爸爸大约要准备多少钱，只要有个大致的估计 结果就可以了，而收银员收钱需要精确地计算出 结果。
在“分析与解答”苏节通过两名学生的讨论，给 出了解决两个问题的思路。教材的用意是提示教 师，让学生围绕两个间题展开充分的讨论，在讨 论的基础上逐步明晰两个问题的导同南，得出相 应的计算策略。
以小组讨论的方式梳理笔算万以内加法的法则。 目的是让学生经历计算方法的形成过程，明确笔 算加法需要遵循的一般步骤和要点。
基于解析算法的问题解决说课课件
计 基
本
数 据 类 型
整型
常 浮点型 见 字符串型
布尔型
算术运算符 关系运算符 逻辑运算符
算 列表 法 运 表
常变算 达
4的 程 量 量 符 式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ算法
概念
特征
知 常量、变量及表达式
序
识
实
描述算法
语句与程序结构
现
赋值语句
自流 伪 然程 代 语图 码 言
控制语句 输入输出语句
顺序结构 单分支语句
程序语句 程序结构
按照解析算法解决问题的基本过程，尝试解决问题。
分析问题 设计算法 编程调试
学生亲历用解析算 法解决问题的过程，模 拟解决研究性学习和现 实生活中的问题，进一 步掌握使用解析算法解 决问题的基本方法，突 破本节重难点。
教材分析 学情分析 教学目标 教学重难点 教学策略 教学过程
走出情境 章节项目
1
回顾项目
布尔型
算术运算符 关系运算符 逻辑运算符
算 列表 法 运 表
常变算 达
4的 程 量 量 符 式
算法
概念
特征
知 常量、变量及表达式
序
识
实
描述算法
语句与程序结构
现
赋值语句
自流 伪 然程 代 语图 码 言
控制语句 输入输出语句
顺序结构 单分支语句
程序语句 程序结构
选
循
择
环
结
结
构
构
双分支语句
多分支语句
表 达 运式 算 符 变 量
编程调试：尝试编写配置“自助式人行过街红绿灯”最短绿灯时长的 程序，并运行、调试。 思考：1.成人、老人和孩子的数据应该选取哪个？
2.4.1基于解析算法的问题解决课件人教_中图版高中信息技术必修1
分析问题
分析出已知条件、求解目标和已知与未知的关系。
设计算法
然后推导构建出解析式。
编程调试
最后将数学解析式转换成程序表达式，进行编程实现并调试。
解析算法
基于解析算法的问题解决
微信抢红包
微信红包是大家都熟悉的一种游戏娱乐方式。请思考：红包的数额是如何生成的？为什么你打开的红包金额和别人的不一样？
实践探索
定义：解析算法指通过找出解决问题的前提条件与结果之间关系的表达式，并计算表达式来实现问题的求解。
例如，在“体验探索”中求解行人过马路最短绿灯时长公式： t绿灯时长= t人反应 + s/v
计算
基于解析算法的问题解决方法及步骤
解析算法
通过分析问题的已知条件和求解目标，抽象成数学模型，借助解析式，用已知条件为变量赋值进行求解。例如：绿灯时长的最优设置
已知与未知的关系：可用自由落体运行位移与时间公式h=1/2gt2，求解出下落时间t，以及最后1s内小球的位移。
开始
h←500，g←9.8
结束
输出最后1秒的位移hh
hh ← h-hx
求解算法的流程图如下图示：
自由落体运动问题求解流程图
运行结果
import mathh=500g=9.8t=math.sqrt(2*h/g)hx=0.5*g*(t-1)**2hh=h-hxprint("小球最后1秒下落的位移是：",hh,"米")
已知
求解
解析式
研究性学习中的问题
现实生活中的问题
km
例1：自由落体运行问题
问题：从离地500m的高处自由落下一个小球，求从开始落下的时刻起，小球在最后1s内的位移（重力加速度g以9.8m/s2计）
《矩阵数据解析法》课件
数据收集阶段，需要收集大量 的数据，包括文本、图片、音 频、视频等。
数据处理阶段，需要对收集到 的数据进行清洗、转换、整合 等操作，以便于后续的分析。
结果分析阶段，需要对处理后的数 据进行深入的分析，包括统计分析、 机器学习、深度学习等方法。
结果呈现阶段，需要将分析结 果以图表、报告等形式呈现出 来，以便于用户理解和使用。
应用广泛：矩阵数据解析法在许多领域都有广泛的应用，如金融、市场分析、科学研 究等
矩阵的定义：由m行n列元素排列成的矩形阵列 矩阵的元素：可以是数字、符号、向量等 矩阵的维数：行数和列数 矩阵的运算：加法、减法、乘法、除法等
矩阵数据解析法的基本概念 矩阵数据的表示方法 矩阵数据的解析方法 矩阵数据的应用领域
确定矩阵的维 度和元素类型
初始化矩阵， 为每个元素分
配内存空间
填充矩阵，将 数据放入相应
的元素位置
检查矩阵的完 整性和正确性， 确保没有遗漏
或错误
添加标题
确定矩阵数据：收集 并整理数据，形成矩 阵形式
添加标题
数据预处理：清洗、 转换、标准化等操作， 提高数据质量
添加标题
特征提取：选择合适 的特征，进行特征工 程
矩阵形式：将数据以矩阵形式展示， 便于理解和分析
统计分析：对数据进行统计分析， 如平均值、中位数、众数等，便于 量化理解
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
图形化：将数据以图形化方式展示， 如柱状图、饼图等，便于直观理解
模型构建：根据数据构建模型，如 回归模型、分类模型等，便于预测 和决策
确定数据来源：收集相关数据，如市场数据、用户数据等 数据清洗：去除重复、缺失、错误等数据 数据分类：将数据按照类别、属性等进行分类 数据整理：将数据整理成便于分析的格式，如表格、图表等
解析算法PPT
yw = yw + Chr(value Mod 27 + 64) '②
value=0
'③
Else
yw = yw + t
'④
End If
Next i
Text2.Text = yw
算法应用，拓展延伸
终于破解出密文的李雷很是高兴，正所谓来而不往非礼也 ，他也想用同样的方法把一段文字转化成加密的字符。于是他 设置了如下的VB程序，并对原算法进行了优化，使程序能够区 分大小写。
寻龙分金，尝试解密
具体解密方法如下： (1)每个“-”前的数字表示一个大写字母； (2)空格和标点字符都按原来的表示； (3)每组数字与27取余的结果，对应26个字母 在字母表中的序号。
理解算法，完善代码
为了快速解密李雷利用VB编写了一个解密程序，功能如下： 将邮件中密文的内容复制到文本框Text1中，点击“解
Dim yw As String, mw As String, t As String
yw = Text1.Text ：mw = ""
For i = 1 To Len(yw)
t = ______________
Randomize
‘随机函数重置
If t >= "a" And t <= "z" Then
mw = mw + ________________________
ElseIf t >= "A" And t <= "Z" Then
mw = mw + CStr((Asc(t)-Asc("A") + 1) + Int(Rnd * 50+1)
算法的概念课件PPT
动态规划
背包问题
给定一组物品和一个背包容量，如何选择物品放入背包以使得背 包内物品的总价值最大。
最长公共子序列（LCS）
给定两个序列，找出它们的最长公共子序列。
最优二叉搜索树
给定一组按概率排序的键和对应的搜索成本，构建一棵二叉搜索树 使得总的搜索成本最低。
04 算法性能分析
时间复杂度
时间复杂度的定义
空间复杂度
1 2
空间复杂度的定义
描述算法执行所需内存空间与问题规模之间的关 系，也用大O表示法表示。
常见空间复杂度类型
包括常数空间复杂度O(1)、线性空间复杂度O(n) 等。
3
空间复杂度的优化
通过减少不必要的内存占用、使用数据结构等方 式来降低空间复杂度。
稳定性与正确性评估
01
算法稳定性评估
稳定性指算法在输入数据发生微小变化时，输出结果不会发生较大变化
问题分类
根据问题的性质和求解方 法，将问题分为不同类型， 如排序问题、图论问题等。
问题建模方法
运用数学、逻辑等工具， 对问题进行形式化描述， 建立问题的数学模型。
数据结构选择
基本数据结构
掌握数组、链表、栈、队 列等基本数据结构的特点 和使用方法。
高级数据结构
了解并学会使用树、图、 堆等高级数据结构，以便 更有效地解决问题。
算法在各个领域的应用
随着算法技术的不断成熟和普及，其将在各个领域得到更广泛的应用，如医疗、金融、交 通等，为社会发展带来更多的便利和进步。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
描述算法执行时间与问题规模之间的关系，通常用大O表 示法表示。
常见时间复杂度类型
包括常数时间复杂度O(1)、线性时间复杂度O(n)、对数时 间复杂度O(logn)、线性对数时间复杂度O(nlogn)、平方 时间复杂度O(n^2)、立方时间复杂度O(n^3)等。
匈牙利算法示例ppt
0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0
解矩阵得到2个最优指派方案；（1）甲-B，乙-C， 丙--E，丁-D,戊-A；（2）甲-B，乙-D，丙-E,丁-C， 戊-A。所需时间为minz=7+6+9+6+4=32
3 匈牙利法的改进
实际上很多效率矩阵用上述匈牙利法进行求解时必 须经要经历第（3）和第（4），但在这些效率矩阵 中有很大部分用改进后的匈牙利法就不需要经历第 （3）和第（4）步即可求解。
12 7 9 7 9
8
9
6
6
6
7 17 12 14 9
15 14 6 6 10
4 10 7 10 9
Min
4
7
66
6
从上面可以看到列中最小个数之和为7，而行中最小个数之 和为9,。即应该先从系数矩阵的每列元素中减去该列的最小 元素。
8 0 3 1 3 0
4
2
0 0 0 0
3 10 6 8 3 3 11 7 0 0 0 0
或
4
Ø
2 7
◎
3
Ø
5
◎Ø
◎ 11
7 3
Ø ◎ Ø
1 4 3
它具有n个独立0元素，这就得到了最优解，相应的解矩阵为
0 1 0 0 0
0 1 0 0 0
0 0 0 1 0
0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0 0 1 0 0
或
0 0 0 0 1 0 0 0 1 0
1 0 0 0 0
1 0 0 0 0
7 ◎ 2 Ø 2
7 ◎ 2 Ø 24ຫໍສະໝຸດ Ø3 8◎
解析算法
输出 “无实根”
输出x1＝ X2 ＝ -b/(2*a)
结束
求解一元二次方程窗体控件属性值的设置
互 助 学 习
解
析
对象名 属性名 Caption Caption BackColor BackColor BackColor …. font font Caption 属性值 求解一元二次方程 请输入方程系数 青绿色 青绿色 青绿色 … 宋体，小四 宋体，小四 求解 说明 说明程序的功能 提示输入作用 输入方程系数a 输入方程系数b 输入方程系数c … 提示方程解的情况 输出方程的解 说明命令按钮的作用
解
析 算
法
３、变量的作用范围: 在事件过程内部声明的变量，作用域是它所在的事件过程。 要想在本窗体的每个事件过程中都有效，就要在“通用”中进行声明
VB常用的数据类型
互 助 学 习
解
析 算 法
２15＝32768
２31＝2147483648
VB基本运算及优先级
互 助 VB的基本运算包括算术运算、关系运算和逻辑运算三大类。 学 习
输入各个电阻的阻值（每次输入一个） 允许用户在文本框Text2内输入回车 说明命令按钮的作用 说明文本框Text1的作用 说明文本框Text2的作用 说明列表框List1的作用 显示所有的输入数据
Text2
BackColor MultiLine
Command1 Label1 Label2 Label3 List1
法
互 助
解
析 算
拓展提高
学 习
法
互 助
小结
学 习
解
析 算
使用解析算法解决问题的前题是找到正确的公式，来描述 问题的原始数据与结果之间的数量关系。用VB编制程序时，必
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B．排序算法
C．解析算法
D．递归算法
( C)
2. 下列问题适合用解析算法求解的是
(C )
A．将十三张纸牌按从小到大进行排列
B．统计100内偶数的各位数字之和恰好为10的个数
C．计算一辆车行驶100公里的油耗
D．寻找本年级身高最高的同学
12
3.
有如下问题：
1
①已知圆锥的半径ｒ和高度ｈ，使用公式Ｖ锥＝ 积。
输入R1,R2
T 1/R1+1/R2 R 1/T 输出R
结束 9
开始
s←0 输入r
r≠0 Y
s←s+1/r
输入r
计算多个并联电阻的总值
r：电阻值 s：总电阻值
N N s=Y
s←1/s
输出“无”
输出s
结束
10
小结
• 解析算法的解题思路： 1）明确问题的前提条件
输入 输出
2）明确要求的解
处理
3）寻找前提条件与结果之间的数学表达式
n
sum
sum=(1+n)*n/2
输入n 输出sum
sum←(1+n)*n/2
4
sum = 1 + 2 + 3 + … + (n-1) + n
开始
输入n
sum←（1+n）*n/2
输出sum
结束
解析法
5
求长方形面积
开始
输入a , b
s←a*b
输出s
结束
解析法
1 ( x>0 ) y=
-1 ( x≤0 )
开始
输入x
Y x>0 N
y←1
y←-1
输出y
结束
解析法
6
输入一元二次方程ax2+bx+c=0的系数a、b、c
(a<>0)，计算一元二次方程的根。
设：d=b2-4ac
当d <0时： 无实根
当d =0时： x1=x2 =-b/2a
当d >0时： h1= b d h2= b d
2a
2a
7
用流程图来描述
2
解析算法： s←3.14*A*A/4 - A*A/4
用解析的方法找出表示问题的前提条件与结果 之间关系的数学表达式，并通过表达式的计算来实 现问题求解。 关键点：
找出已知条件和结果之间关系的数学表达式。
3
思考
求前n个自然数之和。 sum = 1 + 2 + 3 + … + (n-1) + n 找出已知条件和结果之间关系的数学表达式。
13
4．出租车计价规则：3公里以内，10元；超出3公里每公里增加2元。假 定公里数为x，金额为y。解决此问题的公式和流程图如下图所示：
流程图加框处部分的算法属于
()
A
A．解析算法
B．排序算法
C．枚举算法
D．递归算法
14
15
1. 理解解析算法的思想 2.会用解析法解决实际问题，并绘制流程图
1
已知大正方形的边长为A，其中有一个内切圆，圆内
小正方形的边长为A/2。请用流程图描述求阴影部分面积S
的算法。
开始
输入A
S1 ← 3.14*A*A/4
s←3.1S42*←AA*A* /A4/ -4A*A/4
S ← S1-S2
输出S
结束
3
r
2 h求出此圆锥体的体
②已知班级每位同学的期中成绩总分s，按照s的值从大到小进行成绩排名
。
③已知圆的周长s，利用公式ｒ＝s/(2*3.14)求出圆的半径r。
④已知“水仙花数”的定义，找出1~10000范围内所有的水仙花数。
用计算机解决上述问题时，适合用解析算法的是（ B ）
A．①②
B．①③ C．③④ D．②④
• 解析算法的关键是什么？
找出表示问题的前提条件与结果之间关系的数学表达式。
• 解析算法有没有特定的算法结构？ 没有固定的算法结构，根据具体问题具体分析
11
1. 计算长方体体积的算法描述如下：
①输入长方体的长(z)、宽(w)、高(h)
②计算长方形体积v＝z*w*h
③输出结果
④结束
上述算法属于
A．枚举算法
开始 输入 a,b,c
VB中求平方根函数 sqr(x)
y
db*b-4*a*c
y d>=0 d>0 n
n 输出 “无解”
x1(-b+sqr(d))/（2*a） x2(-b-sqr(d))/（2*a）
x - b/(2*a)
输出x1,x2
输出x
解析法
结束
8
计算两个并联电阻的总阻值
开始
R1 R2
若请你计算十个并 联电阻的总值，如何设 计算法？