1.2算法的描述与设计

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1.2.1算法

算法的设计
问题：写出求1+2+3+4+5的一个算法（用自然语言描述）。算法1：按照逐一相加的程序进行算法2：可以运用公式1+2+3+…+=直接计算算法3：按照累积相加的程序进行
问题：对于同一个问题的不同算法，它们的效率一样的码？为什么？
算法在解决问题中的地位和作用
在运用计算机程序解决问题的过程中，算法设计是一个重要环节，不同的算法会产生不同的运行效果。
求两个整数的最大公约数，有很多不同的算法。以下是两位同学用不同的算法设计的 9147485和5147480的最大公约数的两个程序。
Private Sub Command1_Click() m=9147485 n=5147480 r=m Mod n Do While r<>0 m=n n=r r=m Mod n Loop Print"最大公约数=";n
课后实践
判断输入的三角形边长Ａ、Ｂ、Ｃ能否构成三角形，能构成三角形则输出其面积，否则输出“不能构成三角形”。
算法的特征
一个算法应该具有以下五个方面的重要特征：
输入：一个算法有零个或多个输入
两个输入例子： Private sub commandl_click() a=3 b=4 m=a*b print"a*b="; m End sub

计算机科学算法设计与程序开发的基础知识

计算机科学算法设计与程序开发的基础知识计算机科学算法设计与程序开发是计算机领域中最基础的知识之一，它涵盖了算法的设计和程序的开发两个方面。本文将介绍计算机科学

算法设计与程序开发的基础知识，并且提供一些实用的技巧和建议。

一、算法设计的基础知识

1.1 算法的定义和特性

算法是解决问题的方法和步骤的描述，它是计算机科学中最基本的

概念之一。一个好的算法应该具备以下特性：

- 正确性：算法能够得到正确的输出结果。

- 可读性：算法的描述容易理解和阅读。

- 高效性：算法能够在合理的时间范围内完成任务。

1.2 算法设计的方法

算法设计有多种方法和技巧，常见的包括：

- 分治法：将问题分解为更小的子问题，并依次解决子问题，再将

结果合并得到最终解。

- 动态规划法：将一个大问题划分为一系列子问题，并通过计算和

存储中间结果来减少重复计算。

- 贪心法：每一步都选择当前最优解，希望通过局部最优解得到全

局最优解。

1.3 常见的算法

在计算机科学中，有一些常见的算法应用非常广泛，例如：

- 排序算法：常见的排序算法包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等。

- 查找算法：常见的查找算法包括线性查找、二分查找、哈希查找等。

- 图算法：常见的图算法包括最短路径算法、最小生成树算法、拓

扑排序算法等。

二、程序开发的基础知识

2.1 编程语言的选择

在程序开发中，选择适合的编程语言非常重要。常见的编程语言包

括C、C++、Java、Python等，各有各的特点和适用场景。选择合适的

编程语言可以提高开发效率和程序性能。

2.2 程序开发过程

《C语言程序设计》课程标准

1．课程定位和课程设计

1.1课程性质与作用

《C语言程序设计》课程是电子信息类专业的专业基础课程，通过本课程的学习，使学生具备初步的计算机编程思想、编程基本技能及逻辑思维能力，掌握运用C语言编程来解决岗位工作中实际问题的方法和步骤，为提高职业能力和拓展职业空间打下坚实基础。在课程体系中，该课程的定位主要在于培养学生的基本编程能力和程序设计思想，为后续编程类课程打下良好的基础。本课程的前导课程有《计算机基础》，根据不同专业方向，后续课程会涉及《单片机应用》、《数控技术》、《数据结构》、《C#程序设计》、《Java程序设计》及其它编程语言类课程。同时也是信息产业部计算机专业和软件专业水平资格考试（程序员级别）考试中要求的主要程序设计语言。

1.2课程设计的理念和思路

《C语言程序设计》课程将工程应用能力和职业素质的培养放在首位，采用教学做一体化的课程教学方式，在教、学、做的过程中明确必要的理论知识，同时深化和拓展课程所需要掌握的能力要求。主要体现在以下几个方面：

（1）课程注重知识描述方式与学生接受能力的统一。课程内容应淡化传统意义上的理论说教，对于教学内容力求以浅显易懂的文字结合图表的方式说明。同时对于知识点的讲解应由案例或问题引入，进而引出需要掌握的知识点，使学生在潜移默化的过程中掌握课程内容。

（2）教学案例的选取注重知识性与趣味性的统一。在案例选择方面，应选择贴近生活的现实性案例，在学习知识的同时，融入趣味性，寓教于乐。

（3）教学设计中注重教师引领作用与学生主体地位的统一。课程教学设计中，应注重师生互动环节的设计，提高学生的参与程度，突出学生主体地位，提升学生学习品质。

山东省实验中学高中信息技术1.2算法和算法和描述课件粤教版选修1

输出x,y的值
结束
开始 N=1 是
N能被3整除否 N=N+1 是
输出N的值
N≤100 否
结束
2、用流程图描述算法
开始
输入整数m和n
r=m除以n的余数否 m=n，n=r
r=0 是输出n的值
结束
3、用伪代码描述算法
伪代码是介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法的工具。
一、算法的概念：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。
例：欧几里得算法----辗转相除法设给定的两个正整数为M和N，求它们的最大公约数的步骤为： (1)以M除以N，令所得余数为R。 (2)若R=0，则输出结果N，算法结束；否则，继续步骤(3) (3)令M=N。N=R，并返回步骤(1)继续执行。
例：用辗转相除法求两个数的最大公约数的伪代码算法描述。 INPUT m,n r=m mod n DO WHILE r≠0 m=n
n=r
r=m mod n
LOOP
PRINT n
四、算法在解决问题中的地位和作用
• 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，影响问题解决的效率。
二、算法的特征：
(1)输入：一个算法有零个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况。

高中信息技术《算法与程序设计》优质教案、教学设计

《算法与程序设计》

1.2 算法描述与设计

教学设计

单位：授课人：

《算法描述与设计》教学设计

为了更形象、直观地表示算法，我们引入了流程图

，学生学习流也叫程序框图。下面，同学们学习“韩信点兵”问题的

流程图表示。

开始

n 被3 、5 、7 整Y

除后余数为

2 、

3 、2

n+1n

输出n 的值

结束

流程图描述算法常用的框图主要有以下几个：

在流程图的基础上，专业软件开发人员一般采用伪代码来描述算法。伪代码是一种介于自然语言和计算机语言之间的一种算法描述，不是真正的程序语言代码，所以没有严格的语法限制，书写格式也比较自由，只要把意思表达清楚就可以了。例如，判断闰年伪代码算法描述如下：

输入年份y

IF y 能被4 整除THEN

IF y 能被100 整除THEN

IF y 能被400 整除

输出“是闰年”

附：《算法描述与设计》流程图作品评价量表

《算法描述与设计》流程图作品评价量表

说明：1、作品评价等级分为A、B、C、D 四个等级。

2、在对应的作品等级下画“√”。

算法与程序设计教案

Dim x_max As Integer, y_max As Integer, z_max As Integer
Dim f(4, 3, 12) As Single '定义存放函数f (x,y,z)值的数组f
Dim f_max As Single ' 把满足不等式组（1.1）的x、y、z代入 f
(x,y,z)=4x+3y＋2z中求值 For x = 0 To 4 For y = 0 To 3 For z = 0 To 8 If (2 * x + 2 * y + z <= 12) And (x + 2 * y + z
对鸡兔同笼问题的算法描述示例
自然语言描述算法
流程图描述算法
（1）输入a和b的值（2）求x=2a-b/2 （3）求y=b/2-a （4）输出x,y的值（5）结束
求出100以内能被3整除的所有正整数算法描述示例
自然语言描述算法
（1）令I=1；（2）如果I能被3整除，则输出I；（3）I=I+1；（4）如果I≦100，则返回第（2）步（5）结束
表示从某一框到另一框的程序运行流向
一流入线两流出线(T和F)
表示算法流向出口或入一条流线连接圈口连接点
算法的流程图表示
流程线表示从某一框到另一框的流向
流程框图及流线画法起止框

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

东北大学2021年硕士研究生招生考试考试大纲(842)考试大纲-计算机专业基础

2021年硕士研究生统一入学考试

《计算机专业基础》

第一部分考试说明

一、考试性质

计算机专业基础是计算机科学与工程学院计算机科学与技术、电子信息专业类别人工智能、计算机技术领域（专业代码：计算机科学与技术081200；电子信息（人工智能、计算机技术）085400）硕士生入学考试初试的专业课之一。考试对象为参加计算机科学与工程学院计算机科学与技术专业、电子信息专业类别人工智能、计算机技术领域2021年全国硕士研究生招生考试入学考试的准考考生。

二、考试形式与试卷结构

（一）答卷方式：闭卷，笔试

（二）答题时间：180分钟

（三）考试题型及比例（均为约占）

简答题49分（33%）

综合题101分（67%）

（四）参考书目

《数据结构》，严蔚敏，清华大学出版社，2001年。

《C语言程序设计》（第3版），谭浩强，清华大学出版社,2010年。

《计算机操作系统教程》（第4版），张尧学、宋虹、张高，清华大学出版社，2013。

《计算机操作系统》（第四版），汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛，西安电子科技大学出版社，2014。

第二部分考查要点

（一）数据结构考查要点

1 绪论

1.1 数据结构的基本概念和术语

1.2 抽象数据类型的表示与实现

1.3 算法和算法分析

2 线性表

2.1 线性表类型定义

2.2 线性表的顺序表示和实现

2.3 线性表的链式表示和实现

3 栈和队列

3.1 栈的类型定义、表示和实现

3.2 栈的应用

3.3队列的类型定义、表示和实现

3.4 队列的应用

4 串

4.1 串的类型定义、表示和实现

4.2串操作应用

5 数组和广义表

第二节算法和算法描述

2
确定性：每一步都必须有确切的定义
4
输出：至少产生一个输出
算法特征
Biblioteka Baidu
有穷性：算法在执行有穷步之后必须结束
3
5
可行性：原则上能精确运行
算法在解决问题中的地位和作用：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，影响着问题的解决效率。算法与程序的关系：程序可以作为算法的一种描述，但程序通常还需要考虑与计算机系统运行环境有关的细节问题，而算法关注更多的是与问题分析和求解方法有关的问题。程序的编制依赖算法的设计。程序的效率主要取决于算法的效率。
伪代码
伪代码描述
伪代码是用介于自然语言和计算机程序语言
之间的文字和符号来描述算法的一种算法描述。
优点：简洁、易懂、修改容易，便于向程序设计
语言过渡。
缺点：不直观、错误不容易排查，代码语句不容
易规范，有时会产生误解。
例：求方程 ax + b = 0 的解。
S1：移项得 ax = - b ; S2：若a不等于0，则x=-b/a，结束 S3：若a=0，b=0，得x为任意值，结束； S4：否则输出x无实数解，结束；
自然语言
例：求方程 ax + b = 0 的解。
流程图
例：求方程 ax + b = 0 的解。

算法和算法的描述

设能被5整除的数为I,令I=200,201,202，„„，500，如果I是能被5整除的数，则输出I；否则，检查下一个I，直到I=500为止。
（2）设计算法
①令I=200; ②如果I能被5整除，则输出I; ③I=I+1; ④如果I<=500，则返回第②； ⑤结束。
二、算法的描述
1、用自然语言描述算法
一、算法
2、算法的特征
（3）有穷性。一个算法在执行有穷步之后必须结束。
反例： S1: sum=0 S2: I=1 S3: sum=sum+I S4: I=I+1 S5: 若sum>=0 ，返回s3;否则，算法结束。（4）输出。算法有一个或多个输出。（5）能行性。
二、算法的描述
表示算法的语言有哪几种？表示算法的语言有自然语言、流程图、伪代码。 1、用自然语言描述算法例:求200-500能被5整除的所有正整数。（1）分析问题。
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。

1.2 算法和算法的描述[粤教版]

用自然语言描述算法
用自然语言描述算法，就是把算法的各个步骤，依次用人们熟悉的自然语言表达出来。自然语言是指人们日常生活中使用的语言，如汉语、英语、法语等都是自然语言。

示例：设计一个算法，求实数a的平方根（用
自然语言描述算法）。算法描述： ①输入一个数a; ②判断a是否大于或等于0，如果条件成立输出 a的平方根,否则输出“这个数没有平方根”。
广东版教材高中信息技术（选修1）《算法与程序设计》第一章解开计算机解决问题的神秘面纱第二节
算法和算法的描述
回顾上一节课
1.
通过计算机编程解决，可分为哪四个过程（阶段）？
分析问题设计算法编写程序调试程序
2.
设计算法的任务是什么？
2.设计算法算法是解决问题方法的精确描述。设计算法的任务就是针对具体问题，寻求解决问题的方法，并进行精确描述。

确定性：算法的每一步骤都必须有确切的唯一定义，不能有歧义性。 5. 可行性：算法中的每一步骤都可以通过已经实现的基本运算的有限次执行得以实现。
4.
算法的描述Fra Baidu bibliotek
算法是人求解某一个问题的思想方法，是对解题过程的精确描述，这需要通过某一方式描述出来。描述算法的主要方式有自然语、流程图、伪代码等。
同步练习
2. A. B.

《算法和算法的描述》教学设计

一、教材分析：

本节课是高中信息技术选修模块一《算法与程序设计》第一章第二节的内容，主要是一些概念和理论，而算法的概念和理论都太抽象，讲起来非常的枯燥乏味，那么就要把这些抽象的东西变得通俗易懂，使学生能轻松而又愉快的接受并理解。

二、学生分析：

在数学中已学过程序设计模块，对算法有一定的初步基础，学习了结构语言的三种结构，并能编写一些较简单的程序。但是学生对结构的掌握并不是很熟练，他们对编程存在一定的畏惧情绪。三、教学目标：

1．知识技能：

（1）理解算法的概念；

（2）能初步利用算法解决简单的问题。 2．情感领域：

培养学生的理论联系实际能力和动手操作能力。

3．能力发展：

培养学生自我探索信息，高效获取信息、分析评价信息、处理运用信息、表达呈现信息的能力，通过作品的制作、反思和评价，进一步提高其信息素养。

引导学生对编程的兴趣，理解算法的概念和如何科学合理的选择和设计算法，激发学生的编程兴趣，为程序设计打好基础。

四、教学重点：

1、算法的概念

2、算法的描述

3、算法的设计

五、教学难点：

1、算法的选择。

六、教学手段：

与学生进行互动探讨式教学,以趣味智力题激发学生探索解决问题的兴趣，以故事事例和具体的程序运行对比，引导学生一步步的思考，从而总结出算法的概念，以及如何设计和选择算法，充分调动学生的主观能动性和探究学习能力。

七、教学过程：教学环节创设情景引入新课教师活动

1、算法的概念

【问题一】：高二9班的同学甲，因感冒，要在晚自习请假回家。要求：小组讨论，帮甲同学写出可行的请假步骤。根据学生的答案，引出算法的概念。解决问题的步骤就是---算法。

1.2算法描述与设计

1.2 算法描述与设计

一、教材分析

本节是高中信息技术选修课《算法与程序设计》（教科版）第一章“如何用计算机解决问题”的第二节“算法描述与设计”。

通过1.1 节的学习，学生已经了解了计算机解决问题的基本过程，并知道算法是程序设计的灵魂，只要算法正确，就可以用任何一种语言编写程序。本节课通过几个典型的例子来帮助学生加深对算法的理解，并学会用不同的方法描述算法。。

二、学生分析

学生在数学课中对算法已经有所了解，特别是用“自然语言”和“流程图“描述算法，高一数学中已经讲过了，所以教师可以让学生自己先尝试完成。

三、教学目标

1、知识与技能

进一步理解什么是算法，知道算法的多样性。

2、过程与方法

①能够对设计的算法作简单的评价；

②学会用自然语言、流程图和伪代码来描述算法。

3、情感、态度及价值观

教师注意结合实例给学生讲解，帮助学生建立并保持其学习程序设计的兴趣和信心。

四、教学重、难点

1、重点

算法的三种描述方法：自然语言、流程图和伪代码。

2、难点

结合实例分析算法的三种描述方法。

五、教学策略

1、教学思路

本节课用日常生活问题和趣味性数学题引入 , 让学生通过比较，思考、讨论、探索解决问题的方法和步骤，理解算法的相关概念，通过两个例子由浅入深地引导学生思考，讨论，进行探究性学习，符合学生的认知规律。通过讲授、演示观察、讨论相结合的方法，充分调动学生的主观能动性，以达到主动学习、探究性学习。

作品欣赏——进入算法（解决问题的方法和步骤）——算法的三种描述方法（结合实例：韩信点兵问题、闰年的判断）。

教学过程

一、作品欣赏、引入新课

算法描述-最大公约数

1）、用自然语言描述算法；例如：鸡兔同笼问题。35个头，94只脚。鸡兔各多少？分析问题设：鸡x，兔y；另：头数a，脚数b； x+y=a 2x+4y=b 解得：x=2a-b/2，y=b/2-a 鸡23只，兔12只。设计算法输入a和b的值求x=2a-b/2 求y=b/2-a 输出x,y的值结束
算法的地位:
在运用计算机程序解决问题的过程中,算法设计有着举足轻重的地位和作用,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. 程序的编制依赖于算法的设计。程序的效率主要取决于算法的效率。
m=n=6，n=r=3；即m←n的值6，n←r的值3。
6÷3=2……0，r=0算法结束，输出n即3，即最大公约数为3。
算法与程序设计
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。即，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。
算法的特征： 1）、有0或多个输入。解题算法中可以没有数据输入，也可以同时输入多个需要算法处理的数据。 2）、确定性。解题方法中的任何一个操作步骤都是清晰无误的，不会使人产生歧义或者误解。 3）、有穷性。任何一种提出的解题方法都是在有限的操作步骤内可以完成的，哪怕是失败的解题方法。 4）、有1个或多个输出。一个算法执行结束之后必须有数据处理结果输出，哪怕是输出错误的数据结果，没有输出的算法使毫无意义的。 5）、能行性。解题方法中的任何一个操作步骤在现有计算机软硬件条件下和逻辑思维中都能够实施实现。

高中信息技术选修1教案-1

1.讲解用自然语言描述算法的方法和优缺点
2.过河方案的自然语言描述
3.点评并归纳出学生的工人日工资问题的算法
了解学生对自然语言描述算法的进一步掌握情况，观查其能否给出正确的解题步骤。
用流程Fra Baidu bibliotek描述
算法
1.讲解常用的“流程图”所用的基本符号
2.对照自然语言表达法，用流程图描述求解工人日工资问题的算法
3.归纳出优缺点
课时分配:
1课时
教学设计:
本节课以趣味智力游戏“狼菜羊过河”来激发学生探索解决问题的兴趣，进而总结出算法的概念及特点，在具体案例的分析过程中轻松学会用自然语言和流程图来准确地描述算法，所有内容都以学生独立思考和分组讨论的方式进行，充分调动学生的主观能动性。教师点评，归纳提升搜索窍门，再做课堂小结，最后给出拓展作业。
了解学生能否合理使用“流程图”的基本符号来精确描述问题的算法
算法的择优
1.自然语言描述计算1+2+……+100的算法，得出算法不唯一，不同算法效率不同等结论。
2.利用案例总结算法的择优原则。
理解科学合理的选择和设计算法
小结
先由学生总结，再由教师进行补充
锻炼学生的归纳、总结的能力
课堂练习
见大屏幕
课堂小结
见大屏幕
作业
见大屏幕
板书设计
1.2算法和算法的描述

算法设计与分析基础

算法设计与分析是计算机科学中的核心内容之一，它涉及到算法的

设计、实现和分析等方面。在计算机科学的领域中，算法是解决问题

的一系列有序步骤的描述。本文将介绍算法设计与分析的基础知识，

并探讨一些常见的算法设计思想。

一、算法设计与分析的基础知识

1.1 算法的定义

算法是指解决特定问题的一系列步骤或指令。它可以输入一些数据，并按照一定规则对数据进行处理，最终得到输出结果。算法可以用自

然语言、伪代码或者编程语言来描述。

1.2 算法的性能度量

在进行算法设计与分析时，我们需要考虑算法的性能。常用的性能

度量指标包括时间复杂度和空间复杂度。时间复杂度是衡量算法执行

时间的度量，通常用大O符号表示。空间复杂度是衡量算法所需存储

空间的度量。

1.3 常见的基本算法

在算法设计与分析中，有一些常见的基本算法需要掌握。例如，排

序算法（如冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序等）、查找算

法（如顺序查找、二分查找等）以及递归算法等。

二、常见的算法设计思想

2.1 贪心算法

贪心算法是一种基于局部最优选择的算法设计思想。在每一步都做出当前看来最好的选择，并且不回退。贪心算法通常简单高效，但不一定能得到全局最优解。

2.2 分治算法

分治算法将原问题划分成多个子问题，然后将子问题的结果合并得到原问题的解。分治算法通常采用递归的方式实现，它能够减小问题的规模，从而简化求解过程。

2.3 动态规划

动态规划是一种将复杂问题分解成简单子问题的算法设计思想。它通常需要用一个表格来存储子问题的解，以避免重复计算。动态规划算法适用于具有重叠子问题和最优子结构特性的问题。