高中数学必修三算法初步知识点讲解-文档资料

高中数学必修三算法初步知识点讲解
一、考点(必考)概要：
1、算法的概念：
①由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤，或者是按照要求设计好的有限的计算序列，并且这样的步骤或序列能解决一类问题。

②算法的五个重要特征：
ⅰ有穷性：一个算法必须保证执行有限步后结束;
ⅱ确切性：算法的每一步必须有确切的定义;
ⅲ可行性：算法原则上能够精确地运行，而且人们用笔和纸做有限次即可完成;
ⅳ输入：一个算法有0个或多个输入，以刻划运算对象的初始条件。

所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件。

ⅴ输出：一个算法有1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。

2、程序框图也叫流程图，是人们将思考的过程和工作的顺序进行分析、整理，用规定的文字、符号、图形的组合加以直观描述的方法
(1)程序框图的基本符号：
(2)画流程图的基本规则：
①使用标准的框图符号
②从上倒下、从左到右
③开始符号只有一个退出点，结束符号只有一个进入点，判断符号允许有多个退出点
④判断可以是两分支结构，也可以是多分支结构
⑤语言简练
⑥循环框可以被替代
3、三种基本的逻辑结构：顺序结构、条件结构和循环结构(1)顺序结构：
顺序结构描述的是是最简单的算法结构，语句与语句之间，框与框之间是按从上到下的顺序进行的。

(2)条件结构：分支结构的一般形式
两种结构的共性：
①一个入口，一个出口。

特别注意：一个判断框可以有两个出口，但一个条件分支结构只有一个出口。

②结构中每个部分都有可能被执行，即对每一个框都有从入口进、出口出的路径。

以上两点是用来检查流程图是否合理的基本方法(当然，学习循环结构后，循环结构也有此特点)
(3)循环结构的一般形式：
在一些算法中，经常会出现从某处开始，按照一定条件，反复执行某一处理步骤的情况，这就是循环结构，反复执行的处理步骤为循环体，显然，循环结构中一定包含条件结构。

循环结构又称重复结构，循环结构可细分为两类：
①如左下图所示，它的功能是当给定的条件成立时，执行A 框，框执行完毕后，再判断条件是否成立，如果仍然成立，再执行A框，如此反复执行框，直到某一次条件不成立为止，此时不再执行A框，从b离开循环结构。

②如右上图所示，它的功能是先执行，然后判断给定的条件是否成立，如果仍然不成立，则继续执行A框，直到某一次给定的条件成立为止，此时不再执行A框，从b点离开循环结构。

4、算法的基本语句
(1)赋值语句：在表述一个算法时,经常要引入变量，并赋给该变量一个值,用来表明赋给某一个变量的一个具体的确定值的语句叫做赋值语句。

赋值语句的一般格式：变量名表达式
①“=”的意义和作用：赋值语句中的“=”号，称作赋值号。

②赋值语句的作用：先计算出赋值号右边表达式的值，然后把该值赋给赋值号左边的变量，使该变量的值等于表达式的值。

③关于赋值语句，需要注意几点：
ⅰ赋值号左边只能是变量名，而不是表达式。

例如3.6=X，5=y; 都是错误的.
ⅱ赋值号左右不能对换：赋值语句是将赋值号右边的表达式赋值给赋值号左边的变量，例如：Y=X，表示用X的值替代
变量Y原先的取值，不能改写成X=Y，因为后者表示用Y的值替代变量X的值。

ⅲ不能利用赋值语句进行代数式(或符号)的演算：在赋值语句中的赋值符号右边的表达式中的每一个变量都必须事先
赋值给确定的值，不能用赋值语句进行如化简、因式分解等演算，在一个赋值语句中只能给一个变量赋值，不能出现两个或多个“=”。

ⅳ赋值号和数学中的等号的意义不同：赋值号左边的变量如果原来没有值，则在执行赋值语句后，获得一个值。

例如
X=5;Y=1等;如果原来已经有值，则执行该语句后，以赋值号右边表达式的值代替该变量的原值，即将原值“冲掉”。

例如：N=N+1在数学中是不成立的，但在赋值语句中，意思是将N的原值加1再赋给N，即N的值增加1。

计算机执行这种形式的条件语句时，也是首先对IF后的条件进行判断，如果条件符合，就执行语句，如果条件不符合，则直接结束该条件语句，转而执行其他语句。

其对应的程序框图为：(如下图)
条件语句的作用：在程序执行过程中，根据判断是否满足约定的条件而决定是否需要转换到何处去。

需要计算机按条件进行分析、比较、判断，并按判断后的不同情况进行不同的处理。

(3)循环结构：
算法中的循环结构是由循环语句来实现的。

对应于程序框图中的两种循环结构，一般程序设计语言中也有当型(WHILE型)和直到型(for型)两种语句结构。

即WHILE语句和UNTIL语句。

①WHILE语句的一般格式是：
其中循环体是由计算机反复执行的一组语句构成的。

WHLIE 后面的“条件”是用于控制计算机执行循环体或跳出循环
体的。

当计算机遇到WHILE语句时，先判断条件的真假，如果条件符合，就执行WHILE与END之间的循环体;然后再检查上述条件，如果条件仍符合，再次执行循环体，这个过程反复进行，直到某一次条件不符合为止。

这时，计算机将不执行循环体，直接跳到END语句后，接着执行END之后的语句。

其对应的程序结构框图为：(如下图)
其对应的程序结构框图为：(如上图)
从for型循环结构分析，计算机执行该语句时，先把初始值赋给循环变量，记下终值和步长，并比较初值和中止，如果初值超过终值，就执行end以后的语句，否则执行for语句下面的语句，执行到end语句时，计算机让循环变量增加一个步长值，然后用增值后的循环变量值与终值比较，如果超过终值，就执行for语句以后的语句.是先执行循环体后进行条件判断的循环语句。

二、复习点睛：
1、什么是算法：一般地，算法是指在解决问题时按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的处理过程。

这种程序必须是确定的、有效的、有限的。

要了解算法的基本思想、基本结构、程序框图、基本语句、算法案例等。

2、四种基本的程序框：
4、基本算法语句：赋值语句、条件语句、循环语句;
5、解决分段函数的求值等问题，一般可采用条件结构来设计算法;
6、对于有规律的计算问题，一般可采用循环结构设计算法;
7、在WHILE语句中，是当条件满足时执行循环体，而在for 语句中，是当条件不满足时执行循环体。