计算思维与问题求解

问题求解算法——实现
用计算机处理实际问题的过程也就是程序设计的过程， 一是必须掌握一门程序设计语言；二是必须掌握程序设 计语言中的基本算法和编程思想。 使用程序设计语言编制程序去解决实际问题，要经 过问题的分析、算法的描述和程序设计等。 在程序设计中，我们要考虑数据的类型、变量的定 义，要用到算法语句，要考虑使用顺序结构、选择结构 和循环结构来控制程序等等，最终将一个具体的实际问 题用程序设计语言表示出来并由计算机去执行完成。
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问题求解算法归纳

根据下面给出的动画分析，画出问题 求解的流程图或者伪代码 具体可以参考《计算机基础案例解析 指导教程》中的案例8

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问题求解算法——描述方法

伪代码

用一些介于自然语言与高级语言之间的符号语言表达算法，依次 用人们所熟悉的并简洁的方式表示出来。
确定时间 IF 九点以前 THEN do 私人事务； ELSEIF 9点到18点 THEN 工作； ELSE 下班; END IF
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问题求解算法——算法语句
用计算机处理实际问题的过程也就是程序设计的过 程，一是必须掌握一门程序设计语言；二是必须掌握程 序设计语言中的基本算法和编程思想。 算法语句，是计算机处理问题时的最基本核心语句：


确定性


输出

有若干个输出信息即处理结果.
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问题求解算法——描述方法
为了描述算法，可以使用多种方法。 自然语言

用自然语言表达算法，就是把算法的各个步骤，依次用人们所熟悉的自 然语言表示出来。 用一些介于自然语言与高级语言之间的符号语言表达算法，依次用人们 所熟悉的并简洁的方式表示出来。 流程图是用一些图框、线条以及文字说明来形象地、直观地描述算法。 计算机无法识别和执行自然语言、流程图、伪代码。这些方法只是为了 帮助人们描述、理解算法，要用计算机解决问题，就要用计算机程序设 计语言来描述算法。
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问题求解算法——描述方法
流程图

流程图是用一些图框、线条以及文字说明来形象地、直观地描述 算法。
开始 给定时间T 是 T<9 否 9<T<18 否 下班 结束
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问题求解算法——要素

一个算法是由操作与控制结构两个要素组成。 操作

计算机最基本的操作有： 算术运算 关系运算 逻辑运算 数据传送 各操作之间的执行顺序为算法的控制结构 顺序结构 选择结构 循环结构
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问题求解算法——编程思想
计算机解决问题的方法思想与我们解决问题的传统 习惯及想法是不一样的、这就要我们在学习程序设计时， 去学会、去思考计算机的想法，逐步适应计算机的编程 思想，即所谓的计算思维。
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问题求解算法归纳

算法归纳整合


求两个数中的最大数 求三个数中的最大数 求N个数中的最大数 交换两个数（排序） 交换三个数（排序） 交换N个数（排序）
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问题求解算法归纳

数学算法




伪代码


流程图


计算机语言

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问题求解算法——描述方法
自然语言

Biblioteka Baidu
用自然语言表达算法，就是把算法的各个步骤，依次用人们所熟 悉的自然语言表示出来。
1、如果时间在九点以前 ，那么处理私人事务； 2、否则如果时间在 9点到18点之间，那么工作时间； 3、否则下班时间; 4、判断结束
是 工作
私人事务
问题求解算法——描述方法
计算机语言

计算机无法识别和执行自然语言、流程图、伪代码。这些方法只 是为了帮助人们描述、理解算法，要用计算机解决问题，就要用 计算机程序设计语言来描述算法。
Dim t as integer t=val(inputbox(“t=“)) IF t<9 THEN print “私人事务时间“ ELSEIF t >=9 and t<=18 THEN print “工作时间” ELSE print “下班时间” END IF



c=c+1（称其为计数器） s=s+x（称其为累加器） p=p*x（称其为累积器） x=x/n（称其为累除器）、 t=-t（称其为正负号变换器） t=a,a=b,b=t（a,b变量值交换） f=1,f=0（称其为标记器） p=I（称其为跟踪器）
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累加累乘（∑n 以及n!、mn，多项式求和问题） 拆数（数字重组，字符串重组，水仙花数；完数；同构数；回文数等） 拆字符串（字符串重组，统计字符种类个数） 进制转换问题（210，28，216，810，816，1610） 递推迭代算法（兔子繁殖问题：Fibonacci数列） 穷举算法（百钱买百鸡；抓钱币游戏等） 整除求余（素数判断问题、分解因子问题） 辗转相除法（求两个整数的最大公约数和最小公倍数） 最大数最小数问题（求N个数中的最大数和最小数） 值的比较交换问题 数组问题（冒泡排序算法、选择排序算法、顺序查找法） 递归算法
第六讲 计算思维与问题求解
引导问题
浅谈计算思维
问题求解
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问题求解算法——概述 程序设计就是通过分析问题、确定 算法、编程求解等步骤来解决问题的过 程，其中，算法具有重要的作用，它能 够提供一种思考问题的方向和方法。 在计算机中，把解决具体问题的过 程准确完整地描述出来就形成解决该问 题的算法。
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控制结构

问题求解算法——性质

算法的性质一般归纳为下列五点： 输入

要求若干个信息的输入； 任意一个算法在执行有限个计算步骤后必须终止；

有穷性


可行性

有限个步骤应该在一个合理的范围内进行；
每一个计算步骤，必须是精确地定义、无二义性；