算法与程序设计初步2020
第十章 算法与程序设计初步
程图、伪代码和计算机语言等。
18
10.3.5 算法的分类
1.数值计算算法 这种算法的主要目的是用于科学计算，其特点是 输入、输出相对较简单，运算相对较复杂。比如 求高次方程的近似根、函数的定积分等。
2.非数值计算算法 这种算法的主要目的是对数据进行管理，其特点 跟数值计算算法刚好相反，输入、输出相对较复 杂，算术运算相对较简单，而逻辑运算较复杂。 比如对数据的排序、查找等算法。
4
10.1 引言
实例演示
5
实例演示(续)
实例演示(续)
10.2 程序设计语言和程序设计
10.2.1 程序的概念 10.2.2 程序设计语言的概念
10.2.3 程序设计
8
10.2.1 程序的概念
程序主要是用于描述完成某项功能所涉及的对象和动 作规则。是根据功能和性能要求，用程序设计语言描述的 、适合计算机处理的指令序列。 一个程序应包括以下两方面内容： • 数据的描述。 • 操作基本语句和控
制结构等基本内容的介绍和使用。
3
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7
引言 程序设计语言和程序设计 算法与算法设计的基本方法 面向对象程序设计中的基本概念 Visual Basic程序设计的基本步骤 窗体和基本常用控件 Visual Basic编程基础
19
10.3.6 几种常用的算法设计的基本方法
迭代结构
递归结构
排序算法
查找算法
20
10.4 面向对象程序设计中的基本概念
10.4.1 程序设计的方法
VB面向对象程序设计方法与传统程序设计的主要区别： 事件驱动的编程机制 交互式的开发模式
10.4.2 对象和类的概念
2020年信息技术学考算法与程序设计试题整理及解析
2020年信息技术学考算法与程序设计试题整理及解析一、选择题（每题3分）1.下列选项中，不属于计算机程序设计语言的是( C )A.汇编语言B.高级语言C.自然语言D.机器语言解析：计算机程序设计语言的种类非常的多，总的来说可以分成机器语言，汇编语言，高级语言三大类。
2. 关于算法的描述，下列选项中正确的是( B )A.算法本身就是一种程序设计语言B.算法的每一步骤必须有确切的含义C.算法的步骤可以是无穷的D.算法必须有输入解析：算法是指解决问题的方法和步骤，一个算法应该具有以下五个重要的特征:1.有穷性(Finiteness):是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止。
2.确切性(Definiteness):算法的每一步骤必须有确切的定义。
3.输入项(Input):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。
4.输出项(Output):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。
5.可行性(Effectiveness):算法中执行的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执行的操作步骤，即每个计算步骤都可以在有限时间内完成（也称之为有效性）。
3. VB程序中“dim n As Integer”这条语句的作用是( A )A.定义一个变量B.定义一个数据输入方法C.定义一个事件过程D.定义一个数据处理方法解析：Dim 是VB中声明变量并分配存储空间的语句。
格式：Dim 变量名 as 数据类型Integer：变量存储为 16位（2 个字节）的数值形式。
string：变长与定长的字符串。
Boolean：存储为 16 位（2 个字节）的数值形式，但只能是 True 或是 False。
Double：（双精度浮点型）变量存储为 IEEE 64 位（8 个字节）浮点数值的形式。
Long：（长整型）变量存储为 32 位（4 个字节）有符号的数值形式等等。
算法与程序设计基础
算法与程序设计基础算法和程序设计是计算机科学中至关重要的两个概念。
算法是解决问题的具体步骤和方法的描述，而程序设计则是将算法具体实现为计算机可执行的代码。
本文将介绍算法和程序设计的基础知识，并探讨它们在计算机科学领域的重要性和应用。
一、算法的概念与特点算法是解决问题的方法和步骤的描述，它可以用自然语言、流程图或伪代码来表示。
一个好的算法应具备以下特点：1. 清晰和准确：算法应该能够清晰地描述问题的解决步骤，每个步骤都应该准确无误。
2. 有穷性：算法应该在有限步骤内结束。
如果算法一直运行下去而无法结束，那么它就是一个无穷算法，往往是不可接受的。
3. 确定性：算法的每个步骤都应该明确指定，不产生二义性。
4. 可行性：算法中的每个操作都应该是可行的，即可以通过计算机的基本操作完成。
二、常见的算法设计方法1. 递归算法：递归是一种使用函数自身来解决问题的方法。
递归算法通常用于解决可以分解成较小子问题的问题，它具有简洁、优雅的特点。
2. 贪心算法：贪心算法是一种通过每一步的最优选择来达到整体最优解的方法。
贪心算法在某些情况下能够有效地解决问题，但它不保证能够得到全局最优解。
3. 动态规划算法：动态规划算法通常用于求解具有重叠子问题和最优子结构性质的问题。
它通过将问题分解成多个子问题，并保存子问题的解以避免重复计算。
4. 回溯算法：回溯算法通常用于在一个问题的所有解空间中搜索特定的解。
它通过不断试探和回退来寻找问题的解。
三、程序设计基础程序设计是将算法具体实现为计算机可执行的代码。
程序设计语言是指定计算机操作的一组规则和结构。
1. 编程范式：编程范式是一种编程风格和方法的组合。
常见的编程范式包括面向过程编程、面向对象编程和函数式编程等。
2. 数据结构：数据结构是组织和存储数据的方式。
常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树和图等。
3. 程序控制结构：程序控制结构是指控制程序执行流程的结构。
常见的程序控制结构包括顺序结构、选择结构和循环结构等。
初识算法与程序设计课件
a=inputbox(“请输入a”) b=inputbox(“请输入b”) c=a a=b b=c Print a,b End
流程图示例
n 如图所示的流程图片断，是反映某班上体 育课情况的流程：
开始
Y
待在教室
上课了 外面在下雨？
N
去操场
结束
变量
n 定义： n 程序中的变量指的是数据的存储单元，其
N
Or (n mod 400=0)
输出n不是闰年！
结束
判断闰年问题
VB程序语言
n s = InputBox("请输入年份：") n n = Val(s) n If n Mod 400 = 0 Or (n Mod 4 = 0 And n Mod
100 <> 0) Then n MsgBox s + "年是闰年！" n Else n MsgBox s + "年不是闰年！" n End If
解决问题的步骤
n 做什么 n 怎么做 n 付诸行动
n 分析问题 n 解决问题的途径和方
法 n 用计算机处理
程序是计算机的灵魂
而算法则是程序的灵魂
过河问题
n 一个农夫带着一条狼、一头山羊和一篮蔬 菜过河，但只有一条小船，并且每次只能 让农夫带一样东西过河。农夫在场的情况 下一切相安无事，一旦农夫不在，狼会吃 羊，羊会吃蔬菜。问聪明的农夫如何能安 全地将这三样东西带过河。
程序的三种基本结构
顺序结构 分支（选择）结构 循环结构
流程图示例
n 晓明每天早上起来按图所示流程图做上学 前的准备工作 ：
开始
刷牙，洗脸 喝水吃早饭 背书包上学
浙教版(2020版)信息技术八年级上册 3-12 Python的函数 教案
Python的函数课题Python的函数单元算法与程序设计学科信息年级八年级主备人时间教学目标1、理解函数的概念，掌握常用内建函数的格式和功能。
2、初步掌握函数的定义和调用方法，理解函数的参数传递过程。
3、通过“斐波那契数列问题”的程序实例，能够编写简单使用自定义函数的应用程序，深入理解函数的概念和掌握函数的应用。
4、培养学生的创造性思维能力、探索精神，让学生体验成功的喜悦。
重点函数的定义和调用方法。
难点函数的参数及传递过程。
教学过程二次备课一、导入新课前面我们学习了利用Python的结构设计程序，解决一些实际问题，那么当遇到很复杂的实际问题时，我们也可以利用Python函数来解决。
这节课我们就一块来学习Python函数。
二、讲授新课用计算机解决问题，常将一个复杂的大问题分解成一系列简单的小问题。
当问题细化到足够简单时，问题解决者就可以为每个小问题编写程序，并通过函数进行封装。
当各个小问题都解决了，大问题也就迎刃而解。
（一）函数的概念函数是一段具有特定功能、可重复使用的语句块。
函数用函数名来表示，并通过函数名进行功能调用。
在Python中主要有两类函数：系统内建函数和用户自定义函数。
内建函数（又称为内置函数）是指Python解释器内置的函数。
Python常用的内建函数如下表所示。
例如，内建函数len() 的应用：>>> st="Python">>> len(st)6>>> lst=["HUAWEI"，"OPPO"，"VIVO"]>>> len(st)3【想一想】如果没有len()函数，还有什么办法可以求字符串或者列表的长度呢？【想一想】既然没有len()函数也能实现这个功能，Python为什么要提供内建函数呢？（二）自定义函数Python提供了许多内建函数，如print() 等。
云南省信息技术考试说明2020年与2019年对比变
信息技术考试说明2020年与2019年对比变化对比2019年，总题数由28题变为31题，新增模块七：算法与程序设计初步，增加3题单项选择题。
多媒体作品制作题（PPT）31题分值由20分变为14分。
其余部分为发生变化。
试卷总为100分。
考试内容要求：新增模块七算法与程序设计初步模块七：算法与程序设计初步题型示例19.日常生活中使用到的声控灯，算法描述如下。
步骤1:开启检测设备.步骤2:判断是否有大于一定频率的声音步骤3:如果有，声控开关启动，灯亮步骤4:延时一定时间后，声控开关自动关闭，灯灭。
上述算法的描述采用了( )。
A.自然语言B.机器语言C.流程图D.程序设计语言参考答案: A难度:易说明:考查能结合生活中的具体问题，使用自然语言描述算法。
20.在“大鱼吃小鱼”的游戏中，想让大鱼跟随鼠标移动，算法描述如下。
步骤1:判断大鱼到鼠标指针的距离步骤2:如果大鱼到鼠标指针的距离大于10,那么就让大鱼面向指针移动3步，否则大鱼就不移动。
要完成以上两个步骤，应选择的合适程序结构是( )。
A.树型结构B.循环结构C.顺序结构D.分支结构参考答案: D难度:中说明:考查能感悟生活中的选择行为，学会编写具有判断功能的简单程序。
21.某市出租车的收费标准如下。
(1)3公里内(含3公里)，收费8元;(2)超过3公里，按1.8元/公里收费;(3)燃油附加费2元。
根据以上标准，在输入出租车行驶的公里数，计算车费的流程图中，①位置应填入。
A.X=3B. X<=3C. X>3.D. X<3参考答案: B难度:难说明:考查能够读懂简单的程序流程图，知道程序表达的基本意义。
算法与程序设计第一章
算法与程序设计第一章算法与程序设计是计算机科学和软件工程的基础课程，它们是培养计算机科学家和工程师的关键。
算法是解决问题的方法或步骤的有序集合，而程序设计是将算法转化为计算机能够执行的指令的过程。
本章主要介绍了算法和程序设计的基本概念、算法分析和程序设计的基本流程。
在第一节中，我们了解到算法是如何定义的，并且学习到算法设计和分析的基本原则。
算法设计的目标是找到一个最优的解决方案，而算法分析则是评估一个算法的好坏以及效率。
我们可以通过问题规模和算法的执行时间来评估一个算法的效率，通常用大O表示法来表示算法的时间复杂度。
时间复杂度可以帮助我们分析算法的执行时间是否随着问题规模的增加而显著增加。
在第二节中，我们学习了程序设计的基本概念和原则。
程序是由一系列指令组成的，它告诉计算机如何执行特定的任务。
程序设计的过程包括问题分析、程序设计、编码和调试等步骤。
我们应该采用模块化和分层的方法来设计程序，这样可以提高程序的可读性和可维护性。
在第三节中，我们介绍了伪代码和流程图这两种用来描述算法的工具。
伪代码是一种类似于编程语言的描述算法的方法。
它可以帮助我们更清楚地理解算法和程序的逻辑结构。
流程图是一种图形化表示算法的方法，用图形符号表示指令和流程控制结构。
流程图可以帮助我们更直观地理解算法的执行过程。
在第四节中，我们讨论了问题的抽象和建模。
一般来说，问题的抽象是将具体的问题转化为一种更一般和更抽象的形式。
问题的建模是将抽象化的问题转化为计算机可以处理的问题。
通过问题的抽象和建模，我们可以更好地理解问题的本质和结构，并且能够更有效地设计解决方案。
在最后一节中，我们介绍了基本的数据结构和算法。
数据结构是组织和存储数据的方式，而算法是操作数据的一组规则。
数据结构和算法是计算机科学和软件工程的核心内容。
我们讨论了数组、链表、栈和队列等常用的数据结构，以及它们的基本操作和应用场景。
我们还介绍了线性和二分这两种常用的算法。
2020年信息技术学考算法与程序设计试题整理及解析
2020年信息技术学考算法与程序设计试题整理及解析2020年信息技术学考算法与程序设计试题整理及解析⼀、选择题（每题3分）1.下列选项中，不属于计算机程序设计语⾔的是( C )A.汇编语⾔B.⾼级语⾔C.⾃然语⾔D.机器语⾔解析：计算机程序设计语⾔的种类⾮常的多，总的来说可以分成机器语⾔，汇编语⾔，⾼级语⾔三⼤类。
2. 关于算法的描述，下列选项中正确的是( B )A.算法本⾝就是⼀种程序设计语⾔B.算法的每⼀步骤必须有确切的含义C.算法的步骤可以是⽆穷的D.算法必须有输⼊解析：算法是指解决问题的⽅法和步骤，⼀个算法应该具有以下五个重要的特征:1.有穷性(Finiteness):是指算法必须能在执⾏有限个步骤之后终⽌。
2.确切性(Definiteness):算法的每⼀步骤必须有确切的定义。
3.输⼊项(Input):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。
4.输出项(Output):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。
5.可⾏性(Effectiveness):算法中执⾏的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执⾏的操作步骤，即每个计算步骤都可以在有限时间内完成（也称之为有效性）。
3. VB程序中“dim n As Integer”这条语句的作⽤是( A )A.定义⼀个变量B.定义⼀个数据输⼊⽅法C.定义⼀个事件过程D.定义⼀个数据处理⽅法解析：Dim 是VB中声明变量并分配存储空间的语句。
格式：Dim 变量名 as 数据类型Integer：变量存储为 16位（2 个字节）的数值形式。
string：变长与定长的字符串。
Boolean：存储为 16 位（2 个字节）的数值形式，但只能是 True 或是 False。
Double：（双精度浮点型）变量存储为 IEEE 64 位（8 个字节）浮点数值的形式。
Long：（长整型）变量存储为 32 位（4 个字节）有符号的数值形式等等。
算法与程序设计基础
算法与程序设计基础算法是一种解决问题的方法论，它是计算机科学中最基础、最重要的概念之一、算法与程序设计基础是指掌握基本的算法思想和编程技巧，能够用计算机语言编写简单的程序解决实际问题的能力。
首先，算法是一种问题解决的方法。
当我们面临一个问题时，我们需要思考如何解决这个问题，从输入到输出的过程中需要经过一系列的操作。
这些操作可以是数学运算、逻辑判断、条件分支、循环等等。
算法就是将这些操作按照一定的顺序组织起来，以达到解决问题的目的。
其次，算法与程序设计基础的核心是问题抽象。
在解决问题的过程中，我们需要将具体的问题抽象成为一个通用的问题模型。
通过对问题模型的分析和理解，我们可以找到解决问题的方法，并将其转化为算法。
这样，我们就可以用计算机语言来实现这个算法，完成问题的解决。
在算法与程序设计基础的学习中，我们需要注重理论与实践相结合。
理论上的学习可以帮助我们理解算法的基本原理和性质。
实践上的操作可以帮助我们掌握具体的编程技巧和实例应用。
理论与实践相互促进，才能真正提升我们的算法与程序设计能力。
此外，算法与程序设计基础的学习需要不断地实践和思考。
通过解决实际问题、参与编程练习和项目实践，我们可以不断提高自己的算法和编程水平。
同时，我们也需要不断思考如何优化算法、提高程序的效率。
只有不断地实践和思考，我们才能真正掌握算法与程序设计基础的核心要点。
总之，算法与程序设计基础是计算机科学中最基础、最重要的概念之一、它是解决问题的方法论，需要我们掌握基本的算法思想和编程技巧。
在学习过程中，我们需要注重问题的抽象与分析、数据结构的学习、编程语言和工具的掌握、编程习惯和代码质量的培养。
同时，我们也需要注重理论与实践相结合、不断地实践和思考。
只有通过不断地学习和实践，我们才能真正掌握算法与程序设计基础，提升自己的算法与编程水平。
算法与程序设计基础(1)
1. 算法的基本特征
❖ 作为一个算法，一般具有以下几个特征。
(1)可行性（Effectiveness）
❖ 针对实际问题设计的算法，人们总是希望得到满意的结果。 但一个算法又总是在某个 特定的计算工具上执行的，因 此，算法在执行过程中往往要受到计算工具的限制，使执行 结果产生偏差。例如，在进行数值计算时，如果某计算工具 具有7位有效数字(如程序设计语言中的单精度运算），则在 计算下列三个量
(2)确定性（Definiteness）
❖ 算法的确定性，是指算法的每一个步骤都必须是有 明确定义的，不允许有模棱两可的解释，也不允许 有多义性。这一性质也反映了算法与数学公式的明 显差别。在解决实际问题时，可能会出现这样的情 况：针对某种特殊问题，数学公式是正确的，但按 此数学公式设计的计算过程可能会使计算机系统无 所适从。这是因为根据数学公式设计的计算过程只 考虑了正常使用的情况，而当出现异常情况时，此 计算机就不能适应了。
(1)平均性态(Average Behavior)
❖ 所谓平均性态是指在各种特定输入下，用基本运算 次数的加权平均值来度量算法的工作量。
❖ 设x是所有可能输入中的某个特定输入，p(x)是x出 现的概率(即输入为x的概率)，t(x)是算法在输入为x 时所执行的基本运算次数，则算法的平均性态定义 为
❖ 其中Dn表示当规模为n时，算法执行的所有可能输 入的集合。
❖ 一个算法所占用的存储空间包括算法程序所占的空间，输入的 初始数据所占的存储空间，以及算法执行过程中所需要的额外 空间。其中额外空间包括算法程序执行过程中的工作单元以及 某种数据结构所需要的附加存储空间。如果额外空间量相对于 问题规模来说是常数，则称该算法是原地(In place)工作的。 在许多实际问题中，为了减少算法所占的存储空间，通常采用 压缩存储技术，以便尽量减少不必要的额外空间。
算法与程序设计基础
高阶函数定义和使用方法
高阶函数定义
高阶函数是接受一个或多个函数作为参数，并/或返回一个函数的函 数。
作为参数传递
可以将函数作为参数传递给其他函数，实现更加灵活和可复用的代码。
作为返回值返回
函数可以返回另一个函数作为结果，这样可以实现更加复杂的逻辑和 动态行为。
闭包
高阶函数常常与闭包一起使用，闭包可以捕获其外部作用域的变量， 从而实现更加灵活的数据共享和状态管理。
06
异常处理机制与调试技巧
异常处理机制原理及作用
异常处理机制原理
当程序运行过程中遇到错误或异常情况时，异常处理机制 会自动捕获异常并抛出，同时提供相应的异常信息，以便 程序员进行问题定位和修复。
便于问题定位
异常信息通常包含错误发生的具体位置和相关数据，有助 于程序员快速定位问题。
提高程序稳定性
通过捕获和处理异常，避免程序因错误而崩溃或产生不可 预测的行为。
05
函数式编程与高阶函数应用
函数式编程思想介绍
函数是一等公民
在函数式编程中，函数可以作为参数传递，可以作为返回 值返回，也可以赋值给变量。
01
无副作用
函数式编程强调函数的纯净性，即相同 的输入总是产生相同的输出，不会改变 外部状态或产生副作用。
02
03
不变性
在函数式编程中，数据通常是不可变 的，这有助于提高代码的可读性和可 维护性。
设计阶段
制定软件架构和设计 方案，包括数据结构、 算法和界面设计等。
编码实现
根据设计方案，使用 合适的编程语言和工 具进行编码实现。
测试与调试
对软件进行单元测试、 集成测试和系统测试， 确保软件质量和稳定 性。
维护与升级
算法与程序设计初步课件
7
程序的表达：
根据流程图读懂程序表达的基本意义
：
★某市出租车的收费标准如下。
（1）公里内（含3公里），收费8元； （2）超过3公里，按1.8元/公里收费； （3）燃油附加费2元。 根据以上标准，在输入出租车行驶的公里数，计 算车费的流程图中， ① 位置应填入。
A.X=3 B.X<=3 C.X>3 D.X<3
B.分支结PP构T学习交流
6
算法的描述-计算机编程语言
（3）用计算机编程语言去实现算法。一个算法可以用 多种编程语言来实现。
编程语言：是一种允许人们将指令传达给计算机的语言
图。形化编程：Scratch语言
其他编程语言
①图形化编程：用图形化的呈现和拖拽方式来完成编程，也是一种编写程序的方式
。
②Scratch：通过将“积木”块序列拖到P一PT学起习，交流你就可以向计算机发出指令。
计算机软件开发
手机应用程序开发
搜索引擎、数据挖掘
游戏开发
PPT学习交流
2
算法与程序设计-算法
算法是指精确描述解决问题的方法。算法是解决问题的方法和步 骤，它是程序设计的灵魂，算法的好坏直接影响着问题解决的效率 。
人类的一切活动中都有算法的身影，算法概念涉及到方方面面。 但我们要先解决一个关键问题：如何描述算法？
笃学尚行 止于至善
第5讲 算法与程序设计初步
PPT学习交流
1
算法与程序设计
1、程序设计的概念：是指设计、编制、调试程序的方法和过程。
2、程序设计的一般过程： （1）分析问题。 （2）设计算法，算法是指精确描述解决问题的方法。 （3）编写程序（简称编程）：是指用计算机可以识别的语言，编写计算机可以 运行的程序的过程。 （4）运行程序，分析结果。 （5）编写程序文档，向用户提供程序说明书。
算法与程序设计基础
算法与程序设计基础算法与程序设计基础是计算机科学和软件开发中的核心概念。
它们为解决问题和开发高效的软件提供了基础。
本文将介绍算法和程序设计的基本原则、常用的算法设计技巧以及程序设计语言的选择。
一、算法的基本原则算法是一系列解决问题的清晰指令。
它的设计应遵循以下原则：1. 明确目标：算法设计的第一步是明确解决的问题和期望的结果。
这需要分析问题的要求和约束。
例如，如果要找到一组数据中的最大值，算法的目标是找到最大的数值。
2. 结构化设计：好的算法设计应具有良好的结构。
这可以通过使用控制结构（如顺序、选择和循环）以及模块化和重用来实现。
代码的结构化设计使得算法更易于理解和维护。
3. 可读性：算法的可读性是指它的指令是否容易理解。
清晰的变量命名、注释和良好的代码风格有助于提高算法的可读性。
4. 效率：算法的效率是指它解决问题所需的时间和空间。
通过分析算法的时间和空间复杂度，可以评估其效率。
优化算法以提高效率是程序员的重要任务。
二、算法设计技巧1. 分而治之：分而治之是一种将大问题分解为更小且易于解决的子问题的技巧。
通过解决子问题，最终解决整个问题。
这种技巧在处理排序、搜索和图问题等方面特别有效。
2. 贪婪算法：贪婪算法是一种每次选择当前最好的解决方案的技术。
这种算法通常快速且易于实现，但不能保证获得最优解。
贪婪算法适用于一些优化问题，如最小生成树和背包问题。
3. 动态规划：动态规划是一种通过将问题分解为重叠子问题的集合来解决问题的方法，并使用最优子结构性质。
动态规划可用于解决一些最优化问题，如最长公共子序列和最短路径问题。
三、程序设计语言选择根据问题的要求和开发环境，可以选择合适的程序设计语言。
常见的编程语言包括C++、Java、Python和JavaScript等。
1. C++：C++是一种通用的高级编程语言，可用于开发各种类型的软件。
它具有强大的性能和广泛的库支持，适合开发系统级软件和性能敏感的应用程序。
算法与程序设计基础
算法与程序设计基础什么是算法？在计算机科学中，算法指的是一系列解决问题的步骤和规则，用于获取一个或多个输入，经过计算和处理后得到一个输出。
算法通常用于解决各种问题，排序、搜索、图像处理等。
算法设计的基本原则在设计算法时，需要考虑以下几个基本原则：1. 正确性算法必须能够产生正确的结果，即在所有可能的输入情况下都能得到正确的输出。
2. 可读性算法的代码应该易于阅读和理解，这样其他人可以更容易地理解和维护。
3. 高效性算法应该能够在合理的时间内完成计算任务，使用较少的计算资源。
4. 可扩展性算法应该能够适应不同规模的问题，并且在规模增加时不会导致性能下降。
5. 适应性算法应该能够适应不同的数据情况，包括不同的数据类型和数据规模。
常见的算法分类1. 排序算法排序算法用于将一组数据按照特定的顺序排列，常见的排序算法有冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序等。
2. 搜索算法搜索算法用于在一组数据中查找特定的元素或值，常见的搜索算法有线性搜索、二分搜索、哈希表等。
3. 图算法图算法用于处理图数据结构，包括图的搜索、最短路径、最小树等。
4. 动态规划算法动态规划算法用于解决具有重叠子问题和最优子结构性质的问题，常见的应用有背包问题、最长公共子序列等。
5. 贪心算法贪心算法通过选择当前最优策略来构建最终的解决方案，常见的应用有霍夫曼编码、最小树等。
程序设计基础1. 数据类型程序设计中的数据类型指的是一组值的集合和一组对这些值的操作。
常见的数据类型包括整数、浮点数、字符串、数组、结构体、指针等。
2. 控制结构程序设计中的控制结构用于控制程序的执行流程，主要有顺序结构、分支结构和循环结构。
3. 函数和模块函数用于封装一段独立的代码，并可以重复使用。
模块是一组相关功能的集合，可以以库的形式供其他程序使用。
4. 输入和输出程序设计中的输入和输出指的是程序与外部环境的交互方式，包括从键盘读取输入、向屏幕输出结果等。
算法和程序设计基础是计算机科学中最基本和重要的概念之一。
初识算法与程序设计
初识算法与程序设计本课是浙江省信息技术课程《算法与程序设计》的第一课，分析学生心理需求和课程特点，采用实例教学，增加学生的参与度，使学生在了解基本概念的同时，激起学习课程的兴趣。
根据教材的安排，第一章的基本内容是：算法概念、算法特征及算法表示。
几年的实践证明，完全按照教材的顺序上课，效果并不理想。
对学生来说，刚开始接触这门课程时，都会存在几个疑问：程序是什么样的？程序怎么做到所要的功能？程序难吗？而这些都不是第一章内容能回答的。
新课程鼓励教师对教材二次开发，因此，作为起始课，笔者大胆借助三个程序实例，尽可能回答学生的这些问题，并传递几层意思：一、程序并不难，就像一篇文章一样，娓娓道来；二、程序可以解决生活中的很多问题，应用广泛；三、程序并不特别，其实就是算法步骤的表达。
尽可能地挖掘课程的趣味性和功效性，激发学生学习积极性。
案例描述和反思一、引课部分“我来自东海之滨的浙江，来到李白的故乡，也想吟诗一句，‘三千里路山和水，来回只需一瞬间’，这要得益于科技的进步。
来到绵阳，一点都没有陌生感，相反见到同学们感觉特别亲切。
那好，我们先来亲密接触一下。
”设计意图和效果：拉近师生情感距离，使学生安静下来，进入课题，并由此引入亲密接触环节，即“求一元二次方程”。
二、求解一元二次方程（大概15分钟）出示几个两个简单的一元二次方程x2-4x+4=0和x2-8x+15=0师：请大家快速地告诉我答案是多少？生（齐）：2，3和5。
出示三个方程111x2+666x+333=0、123x2+456x+789=0、1949x2+12345x+2009=0师：那这三个方程的解是多少？教室不安静了，学生纷纷表示太麻烦了！师：“我们虽然不能快速求出来，但是我们可以用求根公式求出来。
”（学生表示认可）“但是计算量会比较大，其实从小学开始，我们不知道求了多少个一元二次方程，如果有一个简单的方法，可以方便地求所有一元二次方程，那就好了！这样的方法有吗？”（学生比较茫然）“有！而且我们现在马上就可以做出来。
算法与程序设计基础
算法与程序设计基础算法与程序设计基础算法的定义与特性算法是指解决特定问题的一系列有序步骤的描述。
一个算法应该具备以下几个特性：1. 确定性：算法中的每一步都应该是明确的，不会存在二义性。
这保证了算法的执行结果是可预测的。
2. 有穷性：算法必须在有限的步骤内结束，不能出现无限循环的情况，否则无法获得结果。
3. 输入：算法接受一些输入，这些输入是问题相关的数据。
4. 输出：算法应该产生一个明确的输出，与输入相关。
程序设计基础程序设计是指根据特定问题的需求，使用算法设计一个解决方案的过程。
编程语言的选择在程序设计中，必须选择一门适合的编程语言。
常用的编程语言有C、C++、Java、等。
每种编程语言都有其优势和特点，可以根据实际需求选择合适的语言。
基本数据类型与变量在程序设计中，需要使用数据来存储和处理信息。
不同编程语言支持不同的基本数据类型，如整数、浮点数、布尔值等。
变量是存储数据的一种方式，可以根据需要进行定义和赋值。
控制结构控制结构用于控制程序的执行流程，包括顺序结构、条件结构和循环结构。
1. 顺序结构：程序按照代码的顺序逐行执行。
2. 条件结构：根据条件的真假来执行不同的代码块。
3. 循环结构：根据循环条件来重复执行一段代码。
函数和模块化设计函数是一个独立的代码块，用于完成特定功能。
使用函数可以提高代码的可读性和重用性。
模块化设计是将程序分成多个功能模块，每个模块负责完成一个特定的功能。
数据结构与算法数据结构用于存储和组织数据，常见的数据结构有数组、链表、栈、队列、树、图等。
算法是对特定问题的解决步骤的描述。
选择合适的数据结构和算法非常重要，可以提高程序的效率和性能。
算法和程序设计是计算机科学的基础。
了解算法和程序设计的基本概念和原理，对于提高解决问题的能力和编程技巧都有很大帮助。
在实际应用中，应根据实际需求选择合适的算法和编程语言，以达到最佳的效果。
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开始
据垃圾袋颜色，红色为有害垃圾，绿色为厨余垃
圾，蓝色为可回收垃圾，灰色为其他垃圾，通过
识别颜色
颜色传感器判断垃圾袋的颜色。该程序的算法
描述如下。
步骤1：检测垃圾袋颜色
判断颜色
步骤2：如果为红色，自动放入有害垃圾箱 如果为绿色，自动放入厨余垃圾箱 如果为蓝色，自动放入可回收垃圾箱 如果为灰色，自动放入其他垃圾箱
考点：程序设计的一般过程
7、结构化程序设计由顺序结构、分支结构和循环结构三种基本结构组成，某
程序中设计的算法如下：
a=1
b=2
c=b+a
上述算法属于（
）
A、分支结构 B、顺序结构 C、循环结构 D、网络结构
考点：程序的三种基本结构
8、如下图所示，要使程序的结果为-2，那么应该输入的值是（ ）
A、0或1
否
步骤 4：延时一定时间后，声控开关自动关闭，灯灭。
用日常使用的语言描述算法 自然语言
算法除了可以用自然语言描述，还可以这样描述
开始
开启检测设备 检测声音信号
是否有大于一 定频率的声音
是
声控开关启动， 灯亮
延时一段时间
声控开关关闭， 灯灭
结束
算法的描述-流程图与程序的基本结构
（2）流程图：用流程图描述算法。
）。
4、下面关于算法的认识正确的是（ ）。 A、算法就是求解“鸡兔同笼问题” B、算法就是计算机程序 C、算法就是编程 D、算法是精确描述解决问题的方法
考点：算法的描述
5、用计算机解决问题时，首先应该确定程序“做什么？”，然后再确定 程序“如何做？”请问“如何做？”是属于用计算机解决问题的哪一个步骤？ （）
计算机软件开发 搜索引擎、数据挖掘
手机应用程序开发 游戏开发
算法与程序设计-算法
算法是指精确描述解决问题的方法。算法是解决问题的方法和步 骤，它是程序设计的灵魂，算法的好坏直接影响着问题解决的效率。
人类的一切活动中都有算法的身影，算法概念涉及到方方面面。 但我们要先解决一个关键问题：如何描述算法？
B、1或2
C、2或3 D、3或4
考点：根据流程图读懂程序表达的基本意义
9、如果输入的值为3，那么执行如下图所示的程序流程图输出的结果是（ ）
A、3
B、2
C、1 D、0
考点：根据流程图读懂程序表达的基本意义
如上所述的收费方法也可以采用如右图的方法来描述，
称为用（ ）描述算法。
是
n>100
A、自然语言 B、数学语言 C、流程图 D、scratch语言
否
s=n*3
s=（n-100）*4 +100*3
印出应缴电费s
考点：算法的描述
结束
3、由”1、上车，2、掏钱，3、投币”算法所描述的问题是（ A、无人售票车投币过程 B、乘公交车过程 C、上车过程 D、下车过程
A、分析问题 B、设计算法 C、编写程序 D、调试程序
6、小明想使用计算机编写一个班费管理系统，他首先弄清了该系统要实 现的功能，然后开始思考如何实现这些功能，最后在老师帮助下开始编写简 单的代码并进行测试。请问“如何实现软件要达到的功能”称为（ ）过程。
A、分析问题 B、设计算法 C、编写程序 D、调试程序
生活中遇到的实际问题： 如何做米饭？
步骤1：洗锅； 步骤2：淘述解决问题的方法
算法
算法的描述-自然语言
（1）自然语言：用自然语言描述算法。
①日常生活中使用到的声控灯，算法描述如下。
步骤 1：开启检测设备
步骤 2：判断是否有大于一定频率的声音
步骤 3：如果有，声控开关启动，灯亮
N Y
顺序结构
分支结构
循环结构
①顺序结构：指按部就班的一条一条执行（方向是不可逆的），中间不能缺 任何一个步骤。
②分支结构：也叫选择结构。是指依据一定的条件选择执行路径。 ③循环结构：是由一个条件判断语句和一个向回转向语句的组成的有限循环。
算法的描述-流程图
★用流程图描述算法。
★小王想用编程实现垃圾分类的设计，根
★某市出租车的收费标准如下。
（1）公里内（含3公里），收费8元； （2）超过3公里，按1.8元/公里收费； （3）燃油附加费2元。 根据以上标准，在输入出租车行驶的公里数， 计算车费的流程图中， ① 位置应填入。
A.X=3 B.X<=3 C.X>3 D.X<3
考点：根据流程图读懂程序表达的意义。
★在右图所示的流程图执行程序中，如果输入n的值是4， 则输出S的值为（ ）。
图形化编程：Scratch语言
其他编程语言
①图形化编程：用图形化的呈现和拖拽方式来完成编程，也是一种编写程序的方式。 ②Scratch：通过将“积木”块序列拖到一起，你就可以向计算机发出指令。 ③其他编程语言（代码编程）：python、C++、C#、Java、php、脚本语言等。
程序的表达：
根据流程图读懂程序表达的基本意义：
为红色 为绿色
为蓝色
为灰色
放入有害 放入厨余 放入可回收 放入其他
垃圾箱
垃圾箱
垃圾箱
垃圾箱
该算法描述也可以使用（ ）结构的流程图表示。
A.顺序结构
B.分支结构
结束
C.循环结构
D.网格结构
算法的描述-计算机编程语言
（3）用计算机编程语言去实现算法。 一个算法可以用多种编程语言来实现。
编程语言：是一种允许人们将指令传达 给计算机的语言。
A.13 B.11 C.12 D.10
1、如上图所示为地铁站自动贩卖机的自助收银操作流程，这样的描
述称为用（
）描述自助收银系统的算法。
A、自然语言 B、Python语言 C、流程图 D、计算机语言
考点：算法的描述
2、假设官渡区居民用电的收费标准如下：
开始
（1）若用电在100度以內，每度3元。
（2）100度以上，超过的部份每度4元。 输入用电度数n
笃学尚行 止于至善
第5讲 算法与程序设计初步
算法与程序设计
1、程序设计的概念：是指设计、编制、调试程序的方法和过程。
2、程序设计的一般过程： （1）分析问题。 （2）设计算法，算法是指精确描述解决问题的方法。 （3）编写程序（简称编程）：是指用计算机可以识别的语言， 编写计算机可以运行的程序的过程。 （4）运行程序，分析结果。 （5）编写程序文档，向用户提供程序说明书。