算法与程序设计概论
算法与程序设计—算法概述
算法与程序设计—算法概述
算法（Algorithm）是一种按照指定次序，逐步递进的解决问题的方法，也是决策和操作的精确程序，它使用数学和逻辑的规则来指定解决问
题的步骤。
算法是在一定的系统和环境下，符合明确目标，通过一系列逻
辑的步骤，按照预先定好的规则去解决特定问题的过程。
一般来说，算法可以用数学形式来表达，也可以用伪代码表达，也可
以用其中一种特定的编程语言表达，但是不管怎么表达，都有一些共同点：输入（Input）、输出（Output）、有限性（Finiteness）、可行性（Feasibility）、有穷性（Bounded）、可读性（Readability）、可维
护性（Maintainability）。
一般算法都包括五大步骤：
1、定义初始数据：在使用算法前，需要对所要解决的问题定义出相
关的初始数据，以便将来适应算法的解决步骤；
2、确定算法步骤：根据需要解决的问题定义出算法的步骤，具体步
骤按照实际需要可以提取出多个子算法，但不管有多少子算法，都应该把
每一个步骤描述清楚，使算法清晰；
3、验证算法的正确性：在确定出算法后，对算法的正确性进行验证，这一步由程序员来执行；
4、准备算法实现：将算法转换为特定语言，以便实现；
5、测试和评估：当算法实现完毕后。
计算机算法与程序设计PPT课件
适用于有负权边的有向图，通过对所有边进行松弛操作，逐步更新 起点到其它顶点的距离。
最小生成树问题求解方法
Prim算法
适用于无向连通图，通过贪心策略每次选择连接已选顶点和未选顶点中权值最小 的边，逐步构建最小生成树。
Kruskal算法
适用于无向连通图，通过并查集数据结构维护图的连通性，每次选择权值最小的 边加入最小生成树，并保证不形成环。
栈
后进先出（LIFO）的数据结构，支 持压栈和弹栈操作
03
02
链表
非连续内存空间，通过指针连接元 素，插入和删除操作较为方便
队列
先进先出（FIFO）的数据结构，支 持入队和出队操作
04
树和图数据结构简介
树
具有层次结构的数据结构，包括二叉树、红黑树等，用于表示具有父子关系的 数据
图
由节点和边组成的数据结构，用于表示复杂的关系网络，如社交网络、交通网 络等
评估算法执行过程中所需额外空间的数量级，也常 用大O表示法。
评估方法
最坏情况分析、平均情况分析、最好情况分 析等。
02
程序设计基础
编程语言选择与特点
1 2
高级语言与低级语言
解释型与编译型语言的区别，如Python、Java 与C、C等。
面向对象与面向过程
如Java、C与C语言的编程范式对比。
3
动态类型与静态类型
计算机算法与程序设 计PPT课件
目录
• 计算机算法概述 • 程序设计基础 • 基本数据结构及其应用 • 排序与查找算法研究 • 图论相关算法探讨 • 动态规划思想在程序设计中的应用 • 计算机算法与程序设计实践案例分析
01
计算机算法概述
2024年算法与程序设计课件
算法与程序设计课件引言算法与程序设计是计算机科学领域的核心知识，是解决实际问题的基本方法。
本课件旨在介绍算法与程序设计的基本概念、原理和方法，帮助读者掌握程序设计的基本技能，培养良好的编程习惯，提高解决实际问题的能力。
第一章：算法基础1.1算法的概念算法是一系列解决问题的步骤，是计算机程序设计的基础。
一个有效的算法应具备可行性、确定性、有穷性和至少一个输出。
1.2算法的表示算法可以通过自然语言、伪代码、流程图等多种方式表示。
其中，伪代码是一种介于自然语言和程序设计语言之间的表示方法，简洁明了，易于理解。
1.3算法分析算法分析主要包括时间复杂度和空间复杂度两个方面。
时间复杂度是指算法执行所需时间的量度，空间复杂度是指算法执行过程中所需存储空间的量度。
第二章：程序设计基础2.1程序设计语言程序设计语言是人与计算机之间进行信息交流的工具。
常见的程序设计语言有C、C++、Java、等。
2.2数据类型与变量数据类型是程序设计中对数据的一种抽象，规定了数据的存储方式和操作方法。
变量是存储数据的基本单元，用于表示程序中的数据。
2.3控制结构控制结构是程序设计中的基本语法，用于实现程序的流程控制。
常见的控制结构有顺序结构、分支结构和循环结构。
第三章：面向对象程序设计3.1类与对象类是对具有相同属性和方法的一组对象的抽象，对象是类的具体实例。
面向对象程序设计以类和对象为基本单元，实现程序的功能。
3.2继承与多态继承是面向对象程序设计中的一个重要概念，用于实现代码的复用。
多态是指同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释和行为。
3.3接口与实现接口是定义一组操作的规范，实现是对接口的具体实现。
面向对象程序设计通过接口与实现的分离，提高程序的可维护性和可扩展性。
第四章：算法设计与分析4.1算法设计方法常见的算法设计方法有贪心算法、分治算法、动态规划算法、回溯算法等。
这些方法为解决实际问题提供了有效的思路和策略。
4.2算法分析技巧算法分析技巧包括递推法、递归法、迭代法等。
算法与程序设计基础基本内容概述
Visual Basic的启动
在“新建”标签中列出了VB6能够建立的应用程序的类型，用户选择一个应用程序 的类型双击或“打开”，便可创建该类型的应用程序。
如果需要调用原来已有的应用程序，单击“现存”标签，这时屏幕上出现一个“打 开文件”对话框的样式，用户可以根据应用程序所在的目录找到该文件，然后打开 它。
菜单栏
上下文菜单
❖ 上下文菜单也叫“快捷菜单”，没有显式地 出现在集成开发环境中。在对象上单击鼠标 右键即可打开上下文菜单，它包含一些常用 的菜单命令。在上下文菜单中列出的操作选 项清单取决于单击鼠标右键所在的环境。
工具栏
❖ 以图标按钮的形式提供了常用的菜单命令。 ❖ 要显示或隐藏工具栏，可选择“视图”菜单
❖ 机器语言 ❖ 汇编语言 ❖ 高级语言
❖ Visual Basic是可视化编程语言。可视化编程 就是指提供了一个可视化的程序设计环境，构 成一个标准的windows程序界面的元素都在其 中。
❖ Visual Basic是一种基于对象的程序设计语言。
❖ 采用事件驱动的编程方式 一个Visual Basic程序由多个对象以及响应各
算法与程序设计基础
基本内容概述
一、算法与算法的表示
❖ 1.使用计算机解决问题的一般过程
(1)分析问题确定要用计算机来“做什么”， 即确定解题的任务。
(2)寻求解决问题的途径和方法。 (3)用计算机进行处理。
❖ 2.算法的特征
(1)有穷性。一个算法必须保证它的执行步骤是 有限的，即它是能终止的。
(2)确定性。算法中的每个步骤必须有确切的含 义。
计算机导论教学第11章算法与程序设计课件
近似算法
用于解决NP难问题，能够在多项式时 间内得到一个近似最优解。
2024/1/28
7
算法的评价指标
可读性
好的算法应该具有较好的可读性 ，以便于人们理解和交流。
空间复杂度
评估执行程序所需的存储空间。 可以估算出程序对内存资源的占 用情况。
05
04
算法的分类
根据问题的性质和求解方法的不 同，算法可分为数值算法和非数 值算法、确定性算法和随机性算 法等。
算法的评价
评价算法的好坏通常从时间复杂 度和空间复杂度两个方面进行衡 量，优秀的算法应具有较低的时 间复杂度和空间复杂度。
2024/1/28
26
计算机导论中的程序设计方法
2024/1/28
结构化程序设计方法
简洁明了
程序应简洁明了，易于理解，避免不必要的复 杂性和冗余。
一致性
程序中的命名、格式和风格应保持一致性，提 高程序的可读性和可维护性。
注释规范
程序中应包含必要的注释，说明程序的功能、 算法和实现细节。
12
03
数据结构与算法
2024/1/28
13
线性数据结构
2024/1/28
数组（Array）
连续的内存空间，通过下标访问元素，插入和删除操作可能涉及大量 元素的移动。
图（Graph）
由节点和边组成的数据结构，可以表 示任意两个节点之间的关系，常用于 表示网络、地图等复杂结构。
2024/1/28
15
排序与查找算法
2024/1/28
排序算法
将一组数据按照某种规则进行排序的算法，如冒泡排序、选择排序 、插入排序、归并排序、快速排序等。
计算机算法与程序设计
计算机算法与程序设计计算机算法与程序设计是计算机科学领域中的核心课程之一，它不仅涵盖了算法的基本概念、设计方法和分析技巧，还包括了程序设计的基本思想和实现技术。
本文将从以下几个方面对计算机算法与程序设计进行概述：算法的定义与重要性、算法的设计原则、程序设计语言的选择、算法的实现与优化、以及算法与程序设计的未来发展。
算法的定义与重要性算法是解决特定问题的一系列有序步骤。
它不仅需要正确性，还需考虑效率性，包括时间复杂度和空间复杂度。
在计算机科学中，算法的重要性体现在以下几个方面：- 解决问题的通用性：算法提供了一种通用的解决问题的方法，适用于各种类型的计算任务。
- 提高程序性能：通过优化算法，可以显著提高程序的执行效率，减少资源消耗。
- 促进理论发展：算法的研究推动了计算机科学理论的发展，如计算复杂性理论。
算法的设计原则设计算法时，应遵循以下原则：- 明确性：算法的步骤应清晰明确，易于理解和实现。
- 正确性：算法应保证在所有合法输入下都能得到正确的结果。
- 效率性：算法应尽可能减少计算量，提高执行速度。
- 通用性：算法应具有广泛的适用性，能够解决一类问题，而非特定问题。
程序设计语言的选择程序设计语言是实现算法的工具。
选择适合的编程语言对算法的实现至关重要。
不同的编程语言具有不同的特点：- 高级语言：如Java、Python等，易于学习，具有丰富的库支持，适合快速开发。
- 低级语言：如C、C++等，提供更多的控制能力，适合性能敏感的应用。
- 特定领域语言：针对特定问题领域设计的编程语言，如SQL用于数据库操作。
算法的实现与优化算法的实现是将算法逻辑转化为计算机可执行的代码。
实现过程中应注意：- 代码的可读性：编写清晰、易于理解的代码，便于维护和扩展。
- 数据结构的选择：合适的数据结构可以提高算法的效率。
- 算法的优化：通过分析算法的性能瓶颈，进行优化以提高效率。
算法与程序设计的未来发展随着计算机科学的发展，算法与程序设计也在不断进步：- 并行计算：利用多核处理器和分布式计算资源，提高算法的执行速度。
初中算法与程序设计知识点
初中算法与程序设计知识点算法与程序设计是计算机科学的基础，也是初中学生学习信息技术的重要内容之一。
掌握算法与程序设计知识点，不仅可以提升学生的计算思维能力，还可以培养他们解决问题的能力。
本文将介绍初中算法与程序设计的主要知识点，帮助初中生更好地理解和掌握这些内容。
一、算法与程序设计概述算法是解决问题的一系列清晰而有序的步骤，程序设计是将算法转化为计算机能够理解和执行的具体代码。
算法是程序设计的核心，它决定了程序的运行效率和准确性。
初中阶段的算法与程序设计主要涉及以下几个方面的内容。
二、基本的编程概念和语法1. 变量和数据类型：初中生需要了解变量和数据类型的概念，并能够正确使用各种数据类型，比如整型、浮点型、字符型等。
2. 运算符和表达式：初中生需要掌握各种运算符，如算术运算符、关系运算符和逻辑运算符，并能够正确组合运算符和操作数来构建合法的表达式。
3. 条件语句：初中生需要学会使用条件语句来实现条件判断和选择结构，比如if语句和switch语句。
4. 循环语句：初中生需要理解循环语句的概念，并能够使用for循环和while循环来实现重复执行的功能。
5. 数组：初中生需要了解数组的概念和基本操作，能够声明数组，访问数组元素，并能够使用循环结构和数组结合解决问题。
三、基础的算法思想和实现方法1. 顺序查找：初中生需要了解顺序查找的基本思想和实现方法，能够编写顺序查找算法。
2. 二分查找：初中生需要理解二分查找的基本思想和实现方法，并能够编写二分查找算法。
3. 冒泡排序：初中生需要了解冒泡排序的基本思想和实现方法，能够编写冒泡排序算法。
4. 选择排序：初中生需要掌握选择排序的基本思想和实现方法，并能够编写选择排序算法。
5. 插入排序：初中生需要了解插入排序的基本思想和实现方法，能够编写插入排序算法。
四、常见的问题解决1. 字符串操作：初中生需要了解字符串的基本操作，包括字符串的连接、截取、替换等。
2. 文件处理：初中生需要了解文件的基本操作，包括文件的读取和写入，并能够实现文件的复制和内容查找等功能。
算法与程序设计课件
例2：编程求半径为r=6的圆的面积
r=val (inputbox(“r=”,”输入半 ) 径”) s=3.14*r*r print “圆的面积s=”；s
提问：例2与例1相比，好在哪？
四、顺序结构应用
1.已知长方体的长、宽、高，编开始程求 长方体的全面积和体积。 输入长a
该函数返回值的是字符串类型
三、输入函数
2.Inputbox（）函数应用
例1：编程求半径为r=6的圆的面积
r=6 s=3.14*r*r print “圆的面积s=”；s
提问：如果圆的半径为8，15，30分别计算圆的面积， 上述程序段如何修改？ 提问：如果计算任意半径圆的面积，上述程序如何修改？
三、输入函数
→先计算，后输出计算值； 结果为 8 结果为 x=8
二、Print语句
4.输出项的间隔符：
输出内容可以是一个或多个。如果是多个输出内容，
则各输出内容之间可以用逗号或分号分隔
（1）分号：则后面一个输出内容紧跟前一个输出（紧凑格） Print "早安"; "中国" 结果为 早安中国
（2）逗号，则按照分区(14个字符位置)格式输出（分区格）
Y=x3*100+x2*10+x1
计算个位数x3 Y=x3*100+x2*10+x1 输出x的反向数y
结束四、顺序结构应用Fra bibliotek2.从键盘上输入一个三位数，然后将它 反向输出。如输入456，输出应为654。
X=val(inputbox（“x=”，“输入”）) X1=x\100 X2=(x-x1*100)\10 X3=x-x1*100-x2*10 Y=x3*100+x2*10+x1 Print “三位数”；x；“的反向数为”；y
《算法与程序设计之》课件
调试技巧
使用调试工具、设置断点、单 步执行等技巧来定位和解决错
误。
程序设计的最佳实践
代码规范
遵循统一的代码规范，提高代 码可读性和可维护性。
模块化设计
将程序划分为独立的模块，降 低代码耦合度，提高可扩展性 。
异常处理
合理处理异常情况，避免程序 崩溃或产生不可预期的结果。
注释与文档
为代码添加注释和文档，方便 他人理解代码和维护。
THANKS
感谢观看
快速排序
也是一种使用分治法的排序算法。通 过选择一个基准元素，并将数组分为 两部分，一部分小于基准元素，另一 部分大于基准元素，然后对这两部分 递归地进行快速排序。
CHAPTER
05
程序设计实践
程序设计的实际应用
数据分析
利用程序设计对大量数 据进行处理、分析和可 视化，为决策提供支持
。
网站开发
网站的前端和后端功能 实现，包括用户界面设
《算法与程序设计之》 ppt课件
CONTENTS
目录
• 算法基础 • 程序设计基础 • 数据结构 • 算法实现 • 程序设计实践
CHAPTER
01
算法基础
算法的定义与特性
总结词：描述算法的基本概念和特性 详细描述
算法是一组明确的、可重复的指令集合，用于解决特定问题或完成特定任务。
算法的定义与特性
哈希查找
通过哈希函数将关键字直接转换成要 访问的地址进行查找的方法。
分治算法的实现
归并排序
采用分治法的典型应用，将大问题分 解为小问题，然后递归解决这些小问 题，最后将小问题的解决方案合并以 解决原始的大问题。
二分搜索
也称折半搜索，是一种在有序数组中 查找某一特定元素的搜索算法。搜索 过程从数组的中间元素开始，如果中 间元素正好是目标值，则搜索过程结 束；如果目标值大于或小于中间元素 ，则在数组大于或小于中间元素的那 一半中查找，而且同样从中间元素开 始比较。如果在某一步骤数组为空， 则代表找不到目标值。
算法与程序设计概述概要课件
（提示(a,b)*{a,b}=a*b,{a,b,c}={{a,b},c},……） 3. 上机通过习题5。
作业：
29
22
Visual FoxPro
/* 求整数a,b 的最大公约数（a,b）*/
#include<stdio.h>
void main()
{ long a,b,c,r;
printf("请输入整数a,b: ");
scanf("%ld,%ld",&a,&b); /* 输入整数a,b */
printf("(%ld,%ld)",a,b);
if(a<b)
{c=a;a=b;b=c;} /* 交换a,b ,确保a>b*/ r=a%b;
while(r!=0)
{a=b;b=r; /* 实施"辗转相除" */ r=a%b;
}
printf("=%ld\n",b); /* 输出求解结果 */
}
23
Visual FoxPro
¡ (2) 求n个整数的最大公约数程序实现 ¡ 对于3个以上整数, 最大公约数有以下性质:¡ (a1,a2,a3)=((a1,a2),a3) ¡ (a1,a2,a3,a4)=((a1,a2,a3),a4),... ¡ 应用这一性质,要求n个数的最大公约数,先求出 前n-1
二维或三维数组是空间复杂度高的主要因素之一。 在算法设计时，为降低空间复杂度，要注意尽可 能
算法与程序设计教案
机器学习算法
线性回归
通过最小化误差平方和来拟合数据，用于预测连 续值。
支持向量机
分类、回归和异常检测的强大工具，特别适用于 高维数据。
决策树
通过树形结构进行分类和回归分析，易于理解和 实现。
THANKS
感谢观看
浮点数类型：用于存储小数，如float、double等。
数据类型与变量
字符类型
用于存储单个字符，如char。
布尔类型
用于存储逻辑值，只有true和false两个值。
数据类型与变量
01
变量：
02
03
04
变量的定义：使用关键字声明 变量，并为其分配一个数据类
型的值。
变量的命名：遵循标识符命名 规则，一般采用有意义的名称
算法与程序设计的关联
总结词
算法是程序设计的核心，是解决问题的关键。
详细描述
算法是程序设计的灵魂，它决定了程序的逻辑和执行流程。程序设计是将算法 转化为实际可运行的计算机程序的过程。一个好的算法可以极大地提高程序的 效率和性能。
算法与程序设计的关联
总结词
程序设计是实现算法的工具和手段。
详细描述
算法需要通过程序设计语言进行实现。程序设计提供了各种数据结构和控制结构，使得算法能够以清晰和高效的 方式实现。同时，程序设计也涉及到代码的规范、可读性和可维护性，以确保算法的正确性和可靠性。
详细描述
分支限界法在穷举搜索过程中，通过 设置优先级和界限来控制搜索范围和 效率。这种算法通常用于解决组合优 化问题，如旅行商问题、排程问题、 图形着色问题等问题。
回溯法与剪枝优化
总结词
《算法与程序设计》选修教案
《算法与程序设计》选修教案算法与程序设计选修教案
一、教学目标：
1.了解算法和程序设计的基本概念和原理；
2.掌握常见算法的设计和实现方法；
3.培养学生的程序设计思维和问题解决能力；
4.增强学生对计算机科学和信息技术的兴趣。
二、教学内容：
1.算法与程序设计概述
1.1算法的基本概念
1.2程序设计的基本流程
1.3算法与程序设计的关系
2.算法设计与分析
2.1算法的基本设计方法
2.2算法的正确性分析
2.3算法的时间复杂度和空间复杂度
3.常见算法及其设计与实现
3.1排序算法
3.2查找算法
3.3图算法
3.4字符串匹配算法
3.5动态规划算法
4.程序设计语言与工具
4.1C语言基础与进阶
4.2编程环境与调试工具
4.3程序设计实践与项目开发
三、教学方法：
1.理论授课结合实践操作，注重培养学生的动手实践能力；
2.设计并布置编程练习和实验，让学生独立完成项目，增强学生的问题解决能力；
3.引导学生进行合作学习和团队协作，提升学生的综合能力；
4.通过讨论、演示和案例分析等方式激发学生的学习兴趣，拓宽学生的知识视野。
四、教学重点：
1.算法的设计与分析方法；
2.常见算法的实现与应用。
五、教学难点：
1.算法的正确性分析；
2.动态规划算法的理解和应用。
六、教学资源：。
高中信息技术算法与程序设计教案粤教版选修
高中信息技术算法与程序设计教案粤教版选修第一章：算法与程序设计概述1.1 算法的概念引导学生理解算法的定义和特性举例说明算法在解决问题中的应用1.2 程序设计基础介绍编程语言的基本概念和作用学习编程语言的基本语法和结构1.3 算法与程序设计的关系解释算法和程序设计之间的联系和区别强调算法在程序设计中的重要性第二章：基本编程概念2.1 变量和数据类型介绍编程语言中的变量和数据类型的概念学习如何声明和使用变量2.2 控制结构学习编程语言中的条件语句和循环语句掌握条件判断和循环的实现方法2.3 函数和模块理解函数的概念和作用学习如何定义和使用函数第三章：算法设计与分析3.1 算法设计方法介绍常见的算法设计方法，如贪婪法、分治法、动态规划等学习如何运用这些方法设计解决问题3.2 算法分析学习算法分析的基本概念和方法掌握如何评估和比较算法的时间复杂度和空间复杂度3.3 算法优化与改进引导学生思考算法优化和改进的方法学习如何优化算法以提高效率和性能第四章：常用算法实现4.1 排序算法学习常见的排序算法，如冒泡排序、选择排序、插入排序等掌握排序算法的实现方法和应用场景4.2 搜索算法学习常见的搜索算法，如顺序搜索、二分搜索等掌握搜索算法的实现方法和应用场景4.3 递归算法理解递归算法的概念和特点学习如何设计和实现递归算法第五章：算法与程序设计实践5.1 编程实践概述介绍编程实践的重要性和目的学习如何进行有效的编程实践5.2 算法与程序设计项目引导学生进行算法与程序设计项目实践指导学生完成项目并进行成果展示和评价5.3 算法与程序设计竞赛介绍算法与程序设计竞赛的背景和意义学习如何准备和参加算法与程序设计竞赛第六章：数据结构与算法6.1 数据结构基础介绍数据结构的基本概念和重要性学习常用的数据结构，如数组、链表、栈、队列等6.2 算法与数据结构的关系解释算法和数据结构之间的紧密联系学习如何选择合适的data structure 来优化算法6.3 常见的数据结构算法学习使用数据结构来实现常见算法，如排序、搜索等掌握数据结构在算法中的应用和优化方法第七章：算法思维与问题解决7.1 算法思维培养引导学生培养算法思维和问题解决能力学习如何将实际问题转化为算法问题7.2 算法思维工具与技巧学习常用的算法思维工具和技巧，如图示、逻辑推理等掌握如何运用这些工具和技巧来解决问题7.3 算法思维实践与应用进行算法思维实践题目训练引导学生运用算法思维解决实际问题第八章：算法设计与创新8.1 创新算法设计方法学习创新算法设计的方法和技巧引导学生进行创新性算法设计和思考8.2 算法设计与创新实践进行创新算法设计实践题目训练指导学生完成创新性算法设计项目8.3 算法设计与创新展示进行算法设计与创新成果展示和评价鼓励学生分享算法设计与创新经验和成果第九章：算法与程序设计挑战9.1 算法与程序设计难题挑战引导学生挑战算法与程序设计难题指导学生分析和解决难题的方法和技巧9.2 算法与程序设计竞赛训练针对算法与程序设计竞赛进行训练和指导学习竞赛中的常见题型和解决方法9.3 算法与程序设计竞赛备战指导学生备战算法与程序设计竞赛进行模拟竞赛和成果评估第十章：算法与程序设计应用10.1 算法与程序设计在实际应用中的案例分析分析算法与程序设计在实际应用中的重要性和作用学习算法与程序设计在实际应用中的方法和技巧10.2 算法与程序设计应用实践引导学生进行算法与程序设计应用实践完成实际应用项目并进行成果展示和评价10.3 算法与程序设计在前沿领域的探索探索算法与程序设计在前沿领域的应用和发展引导学生关注算法与程序设计的前沿动态第十一章：算法与程序设计调试与优化11.1 调试技巧与方法介绍编程中的调试方法和技巧学习如何有效地定位和修复代码中的错误11.2 性能优化理解算法和程序的性能概念学习如何对算法和程序进行性能分析和优化11.3 代码风格与可维护性强调代码风格的重要性学习编写清晰、规范、易于维护的代码第十二章：算法与程序设计伦理与法律12.1 知识产权与法律知识介绍计算机程序的知识产权保护学习相关的法律法规，了解软件盗版、侵权等问题12.2 算法伦理与道德规范引导学生关注算法伦理问题学习在编程和算法设计中应遵循的道德规范12.3 信息安全与隐私保护理解信息安全的重要性学习保护用户数据和隐私的基本原则和方法第十三章：算法与程序设计案例研究13.1 经典算法案例分析分析计算机科学中的经典算法案例学习这些经典算法的设计思路和应用场景13.2 现实世界算法应用案例研究现实世界中算法和程序设计的重要应用理解算法如何解决实际问题并提高生活质量13.3 创新算法案例研究研究创新算法的设计和应用案例激发学生对算法和程序设计研究的兴趣和热情第十四章：算法与程序设计项目实践14.1 项目设计与规划学习如何设计大型程序设计项目掌握项目规划和管理的基本方法14.2 团队协作与沟通强调团队合作在程序设计中的重要性学习有效的团队协作和沟通技巧14.3 项目实施与总结引导学生实施项目并进行监控和指导完成项目后进行总结和评估，提取经验教训第十五章：算法与程序设计未来展望15.1 算法与程序设计发展趋势探讨算法与程序设计的未来发展趋势了解新兴技术和领域对算法与程序设计的影响15.2 算法与程序设计教育创新探讨算法与程序设计教育的创新方向学习如何适应未来的教育和职业发展需求15.3 算法与程序设计创新实践鼓励学生进行创新实践和探索为学生提供展示创新成果的平台和机会重点和难点解析重点：1. 算法与程序设计的基本概念和特性。
1.1 算法与程序设计概述
第一节算法与程序设计概述1.1 计算机解决问题的过程①分析问题②设计算法③编写程序④调试程序⑤得到结果1.2 算法1.2.1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。
1.2.2 特征①输入：一个算法有零个或多个输入②确定性：算法的每一个步骤必须要确切地定义③有穷性：一个算法在执行有穷步之后必须结束④输出：一个算法有一个或多个输出⑤能行性：算法中有待执行的运算和操作必须是相当基本的。
例题1：已知m=112,n=64，利用辗转相除法，求它们的最小公倍数。
算法：① 112/64 余48② 64/48 余16③ 48/16 余0④ 112*64/16 = 448（即为最小公倍数）解析：m * n = 最大公约数* 最小公倍数1.3 算法描述1.3.1 自然语言缺点：①由于自然语言的歧义性，容易导致算法执行的不确定性。
②算法太长，不简练。
③由于自然语言表示是按照步骤的标号顺序执行的，因此，当一个算法中循环和分支多时就很难清晰地表示出来。
④不便翻译成计算机程序设计语言。
1.3.2 流程图优点：①清晰简洁，容易表达选择结构②不依赖于任何计算机和计算机程序设计语言，从而有利于不同环境的程序设计。
练习1：回顾数学课上所学的知识，依据辗转相除法画出求两个正整数m和n的最大公约数的流程图开始输入正整数m和nr = m除以n 的余数否r = 0 m = n , n = r是输出n 的值结束1.3.3 伪代码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。
优点：不用图形符号，因此，书写方便，格式紧凑，易于理解，便于向计算机程序设计语言过渡。
例题2：练习1算法的伪代码描述INPUT m,nr = m mod nDO WHILE r≠0m = nn = rr = m mod nLOOPPRINT n1.4 算法在解决问题中的地位和作用①算法是核心，灵魂。
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。
算法与程序设计
需求分析
对收集到的需求进行深入分析，明确软件功 能和性能要求。
需求规格说明书编写
将分析结果整理成文档，作为后续设计和开 发的依据。
需求变更管理
对需求变更进行跟踪和管理，确保软件开发 的顺利进行。
系统设计阶段工作重点
系统架构设计
设计软件的整体架构，包括系统组成、模块划分和接口定义等。
回溯法
通过逐步构建解决方案来 解决问题，当发现当前方 案不可行时，回退到上一 步并尝试其他选项。
02 程序设计语言概述
程序设计语言分类
低级语言
机器语言和汇编语言，与计算机硬件 直接交互。
高级语言
更接近人类自然语言，易于理解和编 写，需要通过编译器或解释器转换为 机器语言执行。
面向对象语言
以对象为基础，通过类和对象的概念 来组织程序结构。
方式运作。
类与对象定义和使用方法
类是对象的模板，定义了对象的属性和方法。 在大多数面向对象编程语言中，可以使用 `class`关键字来定义一个类。
对象是类的实例，通过类可以创建多个具有相 同属性和方法的对象。在程序中，可以使用 `new`关键字和类的构造函数来创建类的对象。
访问对象的属性和方法，需要使用点号`.`来连 接对象名和属性名或方法名。
堆
一种特殊的树形结构，满 足堆的性质，常用于实现 优先队列等。
查找与排序算法实现
查找算法
顺序查找、二分查找、哈希查找等，用于在数据集合中查找 特定元素。
排序算法
冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等， 用于将数据集合按照特定规则进行排序。
经典问题解决方法及案例分析
分治策略
算法与程序设计算法概述
字符串运算符：＋、＆
字符串运算符：＋、＆，功能是两个字符串的连接 ＋、＆的区别： ＋： 两边若都为字符串，则为连接运算； 两边若都为数值型，则为算术加法运算； 两边若一个为字符串，另一个为数值，则将出错； ＆： 两边不管是字符型还是数值型,总是以字符型连接 使用＆时，左右两边需空一格
1.3.3表达式
1. 表达式：指用运算符将常量、变量连接 起来有意义的式子。
2. 表达式的类型：
– 算术表达式。其结果是一个具体的数值。 – 字符表达式。其结果是一个字符串。 – 关系表达式。结果是一个逻辑值。 – 逻辑表达式。结果是一个逻辑值。
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练习：求下列表达式的值
假设：a=1,b=2,c=3，那么
1. a+b*c 2. c mod b+a 3. a>b-a 4. a<b and (c-a)/2>0 5. a+b>c or b+c>a and c+a>b
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练习：将下列描述用赋值表达式表示
（1）设圆的半径为5cm,将它存放在变量r中，将圆周长 赋值给变量c，面积赋值给变量s。
1. 某学校需购买n套学生课桌椅，已知每套单价200元， 另加总价的3.5%的送货费，请计算学校应付款是多少？ （单价用变量j表示，套数用n表示,总价用m表示,应付 款用p表示）
2. 输入任意一个三位正整数n，输出这个三位数各位数字 之和total。例如：输入456，输出结果为15。
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14 变量c
输出S
15 变量p
结束
16 变量s
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取值范围 整型数（integer）
-32768~32767
长整型数（long）
单精度实型数 （single）
双精度实型数 （double）
取值 范围 越来 越广
下列数据中，只能用双精度型数来表示的是（ ）
A.4238
B.324052342223
C.1.564×105
D.-63789
若要设计一个求两个 2000000000 以内整数中较大数的程序，使用 A 和 B 作为
A. ①②③④
B. ②④①③
C. ③④①②
D. ①②④③
下列关于伪代码的描述错误的是（
）
A.伪代码是用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
B.伪代码用图形符号描述算法
C.由于语言的种类繁多，伪代码的语句不容易规范，有时会产生误解
D.伪代码便于向计算机程序设计语言过渡
以下流程图分别是程序的哪种结构？
两个整数的变量名，以下最为合理的变量类型是（ ）
A.single
B.long
C.integer
D.string
算法与程序设计总复习
常量：在程序运行过程中始终保持不变的常数、字符串 等。
常量说明的语句格式： Const 常量名 as 类型=表达式
Const pi as single=3.14159
变量：是命名的内存单元位置，是程序中数据的临时存 放场所。
算法与程序设计总复习
本学期知识体系
计算机解 决问题的 基本过程
分析问题 设计算法
编写程序
算法的概念
算法与程序设计总复习
自然语言
算法的描述
流程图
பைடு நூலகம்
伪代码 程序设计语言的发展
机器语言 汇编语言
高级语言
算法与 程序设 计
调试运行 程序
检测结果 VB语言概述
基本数据类型 常量与变量 运算符与表达式
程序设 计基础
Dim a as single,b as single,c as single
算法与程序设计总复习
运算符： 1、算术运算符：+、—、*、/(除号)、\（整除）、 mod（取余数）、^（乘方）
2、字符串运算符：&和+（用于连接两个或多个字符串）
例：”abc”&”def”=“abcdef”
3、三个逻辑运算符：not（非）、and（与）、or （或）
条件表达式的优先级别判定： 条件中只有逻辑运算符时，运算的顺序为not、
and、or。 当条件中既有算术运算符，又有关系运算符和逻
辑运算符时，运算顺序是：算术运算—关系运 算—逻辑运算
下列逻辑表达式中，能正确表示条件“x、y 都是奇数”的是（ ） A.X MOD 2=1 OR Y MOD 2=1 B. X MOD 2=0 OR Y MOD 2=0 C. X MOD 2=1 and Y MOD 2=1 D. X MOD 2=0 and Y MOD 2=0
表达式：由运算符和配对的圆括号将变量、常 量、函数等操作数以合理的形式连接起来的 式子。
算法与程序设计总复习
以下表达式正确吗？
a*b缩写为ab
/(除号)和\(整 除)等价吗？
/(除号):求商，结果为实型数
\(整除):求商的整数部分，结果为整 型数
判定某数是否为偶数，如何用表达式判定？ 同学甲：If a/2=0 then print a;”为偶数” 同学乙：If a mod 2=0 then print a;”为偶数”
S=∏*R*R
算法与程序设计总复习
X=[-b+sqr(b^2-4*a*c)]/(2*a)
注意： 1、程序中的表达式不能出现中括号、大括号，一 律用小括号表示。 2、程序表达式中的*不可以省略。 3、程序表达式中的变量名不能出现字母、数字、 下划线以外的其他字符。例如：∏、β为非法字符。
算法与程序设计总复习
single
If a=fix(a) then Print a;“为整数”
请正确定义数据的类型。
Else
Print a;“不是整数”
算法与程序设计总复习
错误案例2、设计一个程序，从键盘中输入三角形的 三条边的边长，判断其能否构成一个三角形并输出判 断结果。
Private sub command1_click( ) A=inputbox(“请输入三角形的边长”) B=inputbox(“请输入三角形的边长”) C=A=inputbox(“请输入三角形的边长”) If a+b>c and a+c >b and b+c>a then Print “能构成三角形” Else Print “不能构成三角形” End if End sub
本的。
算法和程序设计的关系：算法是程序设计 的核心，是程序设计的灵魂。
下列有关算法的叙述正确的是（ ） A．算法是人们设计好让计算机去执行的，不是计算 机自己想出来的 B．算法必须在有限的步骤实现目标任务，不能死循 环 C．同一个问题的算法可能有多种 D．算法可以没有输入，但必须有输出。 下列关于算法作用的叙述，错误的是（ ）。 A．算法设计是一个重要的环节 B．不同的算法产生不同的运行效果 C．程序设计过程是一个用计算机语言表达算法的过 程 D．算法可以没有输出
算法与程序设计总复习
算法的描述：自然语言、流程图、伪代码
练习：
小明有一张长 L 米宽 H 米的白铁皮，想做成一个高 H 米的圆通，桶底采用另一
张白铁皮制作。计算体积 V 的正确步骤是（ ）
①输入白铁皮的长和宽并且分别赋给变量 L 和 H
②计算桶底半径并且赋给变量 R
③输出桶的体积
④计算体积并且赋给变量 V
变量说明的语句格式： Dim 变量 as 类型
Dim x as integer
算法与程序设计总复习
错误案例1 设计一个程序，输入一个数，判断其是否为 整数，并输出判断结果。
Private sub command1_click( )
Dim a as integer A=inputbox(“请输入一个数”)
程序的 控制结 构
系统函数 赋值语句
顺序结构 输入语句
选择结构 循环结构
输出语句 条件语句
多重选择语句 For循环语句 Do循环语句
算法与程序设计总复习
算法的定义：是用计算机求解某一问题的方法。
算法的特征：
1、一个算法有零个或多个输入。 2、一个算法在执行有穷步之后必须结束。 3、算法有一个或多个输出。 4、算法中有待执行的运算和操作必须是相当基
S1
c
S2
S1
S2
Sn
s 否
c 是
算法与程序设计总复习
常见的基本数据类型：整型数（integer）、长整型 数（long）、单精度实型数（single）、双精度实型 数（double）、日期型(date)、字符型（string）、 逻辑型（boolean）
数值型数 据（最常 用到的数 据类型）
整数 实数