算法及其實現

【學習目標】

1、了解算法的含義

2、了解算法的表示方法

3、會用流程圖表示算法

4、能正確理解流程圖中算法的意義

【重難點】

正確理解流程圖中算法的意義

【問題引導】

問：在考試練習中，同學們一定遇到這種題，你們怎么來做？這一類題在考試中以選擇題的題型出現，占2分。

1

【教學活動】

1、

小組討論(四人為一個小組，3分鐘)

首先，我們一起來做一個游戲：一個農夫帶著一條狼，一頭山羊和一籃蔬菜要過河，但只有一條小船。乘船時，農夫只能帶一樣東西。當農夫在場的時候，這三樣東西相安無事。一旦農夫不在，狼會吃羊，羊會吃菜。請問農夫如何能安全地將這三樣東西帶過河？

教師總結：同學們，經過分析，我們可以知道在農夫離開的情況下，狼和羊不能單獨在一起，羊和菜不能單獨在一起，但是狼和菜可以單獨在一起。于是我們可以得到的步驟如下：

第一步：農夫帶羊過河

第二步：農夫獨自回來

第三步：農夫帶菜過河

第四步：農夫帶羊一起回來

第五步：農夫帶狼過河

第六步：農夫獨自回來

第七步：農夫帶羊過河

同學們，你做對了嗎？是不是把每個步驟都記錄了下來呢？在這7步中常常有同學會漏了其中的第2，4，6步，而這些步驟在這個游戲中是不可缺少的動作，否則就不能完成總體目標，使問題獲得圓滿解決。因此，在解決某一問題時我們要把各個步驟都精確的考慮到。上面這個例子中的解決問題的步驟其實就是編制程序的基礎——算法。教師展示課題與教學目標。

2、

學生自主學習(給學生2分鐘的時間看書61頁，完成學案)

算法就是解題方法的精確描述。算法是一種有窮的動作序列，即算法是由有限個步驟組成的。算法中，每一步動作的表示形式并沒有特定的格式，可以是抽象的也可以的具體的，但是這些動作的含義應當是明確的(即沒有二義性)。從廣義的角度來看，日常生活中處處有算法，如菜譜是廚師做菜的算法，廚師只要根據菜譜上的步驟做可以做出從未做過的佳肴；樂譜是樂隊演奏的算法，樂隊根據樂譜在精確的時間段按照節奏演奏樂曲；廣播體操圖解是做廣播體操的算法。

2

對同一個問題，有時可以有不同的解題方法和步驟。有的方法只需要較少的步驟，而有些方法則可能需要較多的步驟。一般情況下，盡可能采用簡單省時的和步驟少的方法去解決問題。因此，為了有效地解決問題，不僅需要保證算法正確，還要考慮算法的質量，這就要求人們設計或選擇合適的算法。

3、

小組討論算法的優化(四人為一個小組討論書61頁的“泡茶”，3分鐘)

要想泡茶喝，但當時的情況是：開水沒有，水壺要洗，茶壺和茶杯要洗；火已生了，茶葉也有了，怎么辦？

方法甲：洗水壺，灌上涼水，放在火上，在等待水開過程中，洗茶壺，洗茶杯，拿茶葉，等水開了泡茶喝。

方法乙：先做好一些準備工作，洗水壺，洗茶壺和茶杯，拿茶葉，一切就緒，灌水燒水，等待開了泡茶喝。

方法丙：洗水壺，灌上涼水，放在火上，等待水開，開了之后急急忙忙找茶葉，洗茶壺，洗茶杯，泡茶喝。

這三種方法都解決了“泡茶”這個問題，我們再來比較一下這三種方法所耗費的時間，我畫出了“方法丙”的泡茶時間表，請同學們補充“方法甲”和“方法乙”的泡茶時間表，然后比較三者，回答以下問題：

1、三種方法都能達到泡茶喝的目標，說明評價算法最重要的標準是：________________ 2、哪種方法更優？

3、從方法甲相對較優，說明算法優化的主要標準之一是：_______________ 同學們，大家和我做的一樣嗎？

3

這三種方法都能達到泡茶喝，說明評價算法最重要的標準除了能正確解決問題，即算法的正確性外，還有一條重要標準，即算法的復雜性，也就是執行該算法是否省時省空間。

顯然是方法甲最優。水壺不洗，不能燒開水，因而洗水壺是燒開水的先決條件。沒開水，不取茶葉，不洗茶壺和茶杯就不能泡茶，因而這些又是泡茶的先決條件。由于燒開水需要比較長的時間，如果要提高效率，就要充分利用“等水開”的這段時間并行地進行其他工作，如洗茶杯，拿茶葉等。

從方法甲相對較優，說明算法優化的主要標準之一是考慮算法的質量，優化算法的目的是盡可能采用簡單省時的和步驟少的算法去解決問題。

這個例子告訴我們即使解決問題的算法有多種，我們也要盡可能從中找出最科學最有效率的一種。

4、

學生自主學習算法的表示(給學生2分鐘的時間看書62頁，完成學案)

我們用什么方法來表示算法呢？一般來說，常用的算法的表示形式有三種：

1.自然語言：即用漢語或英語這樣的自然語言來表示算法，類似我們上面“農夫過河”和“泡茶”的算法表示，這樣的表示方法通俗易懂，但通常所用的文字為了精確的表達意思會比較冗長，還容易出現“二義性”，如“這個人連老劉也不認識”這句話可以理解成“這個人不認識老劉”，也可以理解成“老劉不認識這個人”。

2．計算機語言：通常采用計算機高級語言(如C、Pascal、VB、C++、Java等)來描述算法。這些語言的控制結構被用來說明算法步驟的執行順序，對初學者來說會不太習慣，因而顯得有一定的難度。

3．流程圖：是人們經常用來描述算法的工具，流程圖用圖框及流程線來表示算法，形象直觀。

在這三種里面，我們主要學習使用流程圖方法來表示算法，首先我們要知道流程圖表示法中常用的圖框符號，美國國家標準化協會(ANSI)規定了流程圖符號，最常用的有“處理框”，“輸入，輸出框”，“判斷框”，“連接框”，“流程線”，“開始，結束框”。

4

例題

5

5、小組討論能力提升

提示：Mod求兩數相除的余數

四、小結

在本節課上我們知道了算法就是解題方法的精確描述。評價算法最重要的標準是算法的正確性和復雜性，我們要盡可能選擇最優化的算法來解決問題。這節課上，我們主要學習了算法的三種表示方法中的自然語言和流程圖表示方法，知道了流程圖中常用圖框符號的使用方法和功能特征，并學會了使用自然語言和流程圖來表示算法，如果這些你都掌握了，那么恭喜你，你已經有算法的思想了，再加以練習，你就有可能做程序設計員了！

6

總結

以上是生活随笔為你收集整理的可以使用计算机解决的问题是什么,1.1 使用计算机解决问题的一般过程教案1的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。