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。