知识讲解_高考总复习：算法与程序框图

高考总复习：算法与程序框图【考纲要求】1.算法的含义、程序框图（1）了解算法的含义，了解算法的思想；（2）理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序、条件、循环。

2.基本算法语句理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义。

【知识网络】【考点梳理】考点一、算法1．算法的概念（1）古代定义：指的是用阿拉伯数字进行算术运算的过程。

（2）现代定义：算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤。

（3）应用：算法通常可以编成计算机程序，让计算机执行并解决问题。

2．算法的特征：①指向性：能解决某一个或某一类问题；②精确性：每一步操作的内容和顺序必须是明确的；算法的每一步都应当做到准确无误，从开始的“第一步”直到“最后一步”之间做到环环相扣，分工明确.“前一步”是“后一步”的前提，“后一步”是“前一步”的继续.③有限性：必须在有限步内结束并返回一个结果；算法要有明确的开始和结束，当到达终止步骤时所要解决的问题必须有明确的结果，也就是说必须在有限步内完成任务，不能无限制的持续进行.④构造性：一个问题可以构造多个算法，算法有优劣之分。

3．算法的表示方法：（1) 用自然语言表示算法: 优点是使用日常用语, 通俗易懂；缺点是文字冗长, 容易出现歧义；（2) 用程序框图表示算法：用图框表示各种操作，优点是直观形象, 易于理解。

要点诠释：泛泛地谈算法是没有意义的，算法一定以问题为载体。

考点二：程序框图1. 程序框图的概念：程序框图又称流程图，是最常用的一种表示法，它是描述计算机一步一步完成任务的图表，直观地描述程序执行的控制流程，最便于初学者掌握。

2.程序框图常用符号：3.画程序框图的规则：(1)使用标准的框图的符号；(2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画；(3)除判断框图外，大多数框图符号只有一个进入点和一个退出点。

判断框是具有超过一个退出点的唯一符号；(4)一种判断框是“是”与“不是”两分支的判断，而且有且仅有两个结果；另一种是多分支判断，有几种不同的结果；(5)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。

4.算法的三种基本逻辑结构：（1)顺序结构：由若干个按从上到下的顺序依次进行的处理步骤（语句或框）组成。

这是任何一个算法都离不开的基本结构。

（2)条件结构：算法流程中通过对一些条件的判断，根据条件是否成立而取不同的分支流向的结构。

它是依据指定条件选择执行不同指令的控制结构。

（3)循环结构：根据指定条件，决定是否重复执行一条或多条指令的控制结构称为循环结构。

考点三：基本算法语句程序设计语言由一些有特定含义的程序语句构成，与算法程序框图的三种基本结构相对应，任何程序设计语言都包含输入输出语句、赋值语句、条件语句和循环语句。

以下均为BASIC语言。

1.输入语句这个语句的一般格式是：INPUT “提示内容”；变量其中，“提示内容”一般是提示用户输入什么样的信息。

每次运行程序时，计算机每次都把新输入的值赋给变量“x”,并按“x”新获得的值执行下面的语句。

INPUT语句不但可以给单个变量赋值，还可以给多个变量赋值，其格式为：INPUT “提示内容1，提示内容2，提示内容3，…”；变量1，变量2，变量3，…要点诠释：①“提示内容”与变量之间必须用分号“；”隔开。

②各“提示内容”之间以及各变量之间必须用逗号“，”隔开，但最后的变量的后面不需要。

2.输出语句它的一般格式是：PRINT “提示内容”；表达式同输入语句一样，表达式前也可以有“提示内容”。

输出语句的用途：（1）输出常量，变量的值和系统信息；（2）输出数值计算的结果。

3.赋值语句用来表明赋给某一个变量一个具体的确定值的语句。

它的一般格式是：变量=表达式赋值语句中的“=”叫做赋值号。

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

要点诠释：①赋值号左边只能是变量名字，而不能是表达式。

如：2=X是错误的。

②赋值号左右不能对换。

如“A=B”与“B=A”的含义运行结果是不同的。

③不能利用赋值语句进行代数式的演算。

（如化简、因式分解、解方程等）。

④赋值号“=”与数学中的等号意义不同。

4.条件语句算法中的条件结构是由条件语句来表达的，是处理条件分支逻辑结构的算法语句。

它的一般格式是：（IF-THEN-ELSE格式）IF 条件 THEN语句1ELSE语句2END IF当计算机执行上述语句时，首先对IF后的条件进行判断，如果条件符合，就执行THEN 后的语句1，否则执行ELSE后的语句2。

在某些情况下，也可以只使用IF-THEN语句：（即IF-THEN格式）IF 条件 THEN语句END IF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THEN后的语句，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。

要点诠释：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。

5.循环语句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（UNTIL型）两种语句结构，即WHILE语句和UNTIL语句。

（1）WHILE语句的一般格式是：WHILE 条件循环体WEND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WEND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WEND语句后，接着执行WEND之后的语句。

因此，当型循环有时也称为“前测试型”循环。

（2）UNTIL语句的一般格式是：DO循环体LOOP UNTIL 条件要点诠释：当型循环在进行循环前对控制条件进行判断，当条件满足时就反复循环，不满足就停止；直到型循环在进行一次循环后，对控制条件进行判断，当条件不满足时就反复循环，满足就停止。

1．算法与框图是新课标教材中新增的内容，但也曾与其它板块知识结合出现在前几年的各类考试中，其思想方法渗透在高中数学课程的其他相关内容中。

考题应考查算法的思想，基本结构为主，多以选择题、填空题的形式呈现。

2．根据本章知识的特点，复习中应加强对算法思想的理解，了解算法的基本逻辑结构，掌握算法基本语句的使用。

3．仔细审题．在画流程图时首先要进行结构的选择，套用公式．若求只含有一个关系的解析式的函数的函数值时，只用顺序结构就能够解决；若是分段函数或执行时需要先判断后才能执行后继步骤的，就必须引入选择结构；如果问题里涉及了许多重复的步骤，且数之间有相同的规律，就可引入变量，应用循环结构．当然应用循环结构里边一定要用到顺序结构与选择结构．循环结构有两种：直到型和当型，两种都能解决问题．【典型例题】类型一：算法的含义【例1】已知球的表面积是16π，要求球的体积，写出解决该问题的一个算法.【思路点拨】先根据表面积算出球的半径，再根据球的体积公式求出球的体积，将上面步骤分解并分别写出即可得到算法。

【解析】算法如下：第一步，s＝16π.第二步，计算R=第三步，计算343R Vπ=第四步，输出V.【总结升华】给出一个问题，设计算法应该注意：(1)认真分析问题，联系解决此问题的一般数学方法，此问题涉及到的各种情况；(2)将此问题分成若干个步骤；(3)用简练的语句将各步表述出来.举一反三：【变式1】设计一个计算1×3×5×7×9×11×13的算法.横线①上不能填入的数是()A.13B.13.5C.14D.14.5【解析】当I＜13成立时，只能运算1×3×5×7×9×11.故选A.【变式2】写出找出1至1 000内7的倍数的一个算法.解答：算法1：S1 令A=0;S2 将A不断增加1，每加一次，就将A除以7，若余数为0，则找到了一个7的倍数，将其输出;S3 反复执行第二步，直到A=1 000结束.算法2：S1 令k=1;S2 输出k·7的值;S3 将k的值增加1，若k·7的值小于1 000，则返回S2，否则结束.算法3：S1 令x=7; S2 输出x 的值;S3 将x 的值增加7，若没有超过1 000，则返回S2，否则结束. 类型二：程序框图【例2】写出解方程0a x b +=（a b R ∈、）的相应程序及程序框图。

【思路点拨】因为a b R ∈、，解方程0a x b +=时需要先对最高次项的系数a 是否为0进行判断。

若0a ≠，则方程的解为b x a=-；若0a =，则需要再次判断b 是否为0， 若0b =，则方程的解为全体实数， 若0b ≠，则方程无实数解。

据此可以用条件语句来实现。

【解析】程序： INPUT “a,b=”；a,b IF a<>=0 THENb x a=-PRINT “原方程的根为”；x ELSEIF b<>=0 THEN PRINT “方程无实数根” ELSEPRINT “方程的根为全体实数” END IF END IF END 程序框图：【总结升华】在写出算法时，应当对所要解决的问题有深入、全面的了解；条件分支结构的运用与分类讨论的数学思想密切相连；设计算法时，什么地方要进行分类讨论，什么地方就要用条件分支结构。

举一反三：【变式1】写出用二分法求函数()y f x =在区间[1,2]的零点（精确到0.01）的程序框图及相应程序。

【解析】 程序： a=1 b=2 DO IF ()02a b f += THEN EXITELSE IF ()()02a b f a f +< THEN2a b b +=ELSE 2a b a +=输出2a b +END IFLOOP UNTIL 0.01b a -<PRINT2a b +程序框图：【例3】执行如图所示的框图，输入N ＝5，则输出的数等于( )【思路点拨】 根据程序框图(算法流程图)分析出该程序框图的功能进行求解．【总结升华】 识别运行算法框图和完善算法框图是高考的热点． 解答这一类问题，第一，要明确算法框图的顺序结构、选择结构和循环结构； 第二，要识别运行算法框图，理解框图所解决的实际问题； 第三，按照题目的要求完成解答．对算法框图的考查常与数列和 函数等知识相结合，进一步强化框图问题的实际背景．类型三：条件结构【例3】已知函数223(0)2(0)x x y x x ->⎧=⎨+≤⎩，写出求该函数的函数值的算法并画出程序框图。