第一课时算法的含义

发布 2023-11-10 06:40:06 阅读 5651

第二步方程②减去m乘以方程①,消去方程②中的x项,得到。

第三步将上面的方程组自下而上回代求解,得到y=1,x=2,所以原方程组的解为,这种消元回代的算法适用于一般线性方程组的求解。

点评:一个算法,就是一个有穷规则的集合,它为某个特定类型问题提供了解决问题的运算序列。其中的每条规则必须是明确定义的、可行的。序列的终止表示问题得到解答或指出问题没有解答。

例3:一个人带三只狼和三只羚羊过河。只有一条船,同船可以容一个人和两只动物。没有人在的时候,如果狼的数量不少于羚羊的数量,狼就会吃掉羚羊。

1)设计安全渡河的算法;

2)思考每一步算法所遵循的相同原则是什么。

解析:(1)s1 人带两只狼过河。

s2 人自己返回。

s3 人带两只羚羊过河。

s4 人带一只狼返回。

s5 人带一只羚羊过河。

s6 人自己返回。

s7 人带两只狼过河。

2)在人运送动物过河的过程中,人离开岸边时必须保证每个岸边的羚羊数目要大于狼的数目。

点评:这是一个实际问题,生活中解决任何问题都需要算法,我们要在处理实际问题的过程中理解算法的含义,体会算法设计的思想方法。

.课堂练习。

课本p6 1,2,3,4.

问题1:两个大人和两个小孩一起渡河,渡口只有一条小船,每次只能渡1个大人或两个小孩,他们四人都会划船,但都不会游泳。同学们现在想一想,他们怎样渡过河去?请写一写你的渡河方案。

我的思路:因为一次只能渡过一个大人,而船还要回来渡其他人,所以只能让两个小孩先过河,渡河的方法与步骤为。

第一步两个小孩同船渡过河去;

第二步一个小孩划船回来;

第三步一个大人独自划船渡过河去;

第四步对岸的小孩划船回来;

第五步两个小孩再同船渡过河去;

第六步一个小孩划船回来;

第七步余下的一个大人独自划船渡过河去;

第八步对岸的小孩划船回来;

第九步两个小孩再同船渡过河去。

问题2:电脑与人脑的思维方式有什么不同?为什么要学习算法?

我的思路:电脑运算的高速度和超强的记忆能力是人脑无法比拟的,但人脑能够推理、归纳、判断、分析、计算……这些电脑都不会,电脑只会算术运算与逻辑运算。要让电脑为我们做事,就要把我们的意图转成电脑能懂的语法,这就需要算法设计。

计算机解题的核心是算法设计,一个算法应具有以下五个重要特征:

1)有穷性:一个算法必须保证执行有限步之后结束;

2)确切性:算法的每一步骤必须有确切定义;

3)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;

4)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;

5)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。

.课时小结。

要正确地设计一个算法就需要掌握算法的五个特性:①有穷性,算法中执行的步骤总是有限次数的,不能无休止地执行下去。②确切性,算法中的每一步操作的内容和顺序必须含义确切,不能有二义性。

③可行性,算法中的每一步操作都必须是可执行的,也就是说算法中的每一步都能通过手工和机器在有限时间内完成,这称之为有效性。④输入,一个算法中有零个或多个输入。这些输入数据应在算法操作前提供。

⑤输出,一个算法中有一个或多个输出。算法的目的是用来解决一个给定的问题,因此,它应向人们提供产生的结果,否则,就没有意义了。

.课后作业。

补充。1.下面的结论正确的是 (

a.一个程序的算法步骤是可逆的b.一个算法可以无止境地运算下去。

c.完成一件事情的算法有且只有一种 d.设计算法要本着简单方便的原则。

答案:d2.早上从起床到出门需要洗脸刷牙(5 min)、刷水壶(2 min)、烧水(8 min)、泡面(3 min)、吃饭(10 min)、听广播(8 min)几个步骤。从下列选项中选最好的一种算法 (

洗脸刷牙、s2刷水壶、s3烧水、s4泡面、s5吃饭、s6听广播。

刷水壶、s2烧水同时洗脸刷牙、s3泡面、s4吃饭、s5听广播。

c. s1刷水壶、s2烧水同时洗脸刷牙、s3泡面、s4吃饭同时听广播。

吃饭同时听广播、s2泡面、s3烧水同时洗脸刷牙、s4刷水壶。

答案:c3.著名数学家华罗庚“烧水泡茶”的两个算法。

算法一:第一步烧水;

第二步水烧开后,洗刷茶具;

第三步沏茶。

算法二:第一步烧水;

第二步烧水过程中,洗刷茶具;

第三步水烧开后沏茶。

这两个算法的区别在**?哪个算法更高效?为什么?

答案:第二个算法更高效。因为节约时间。

4.写出求1+2+3+…+100的一个算法。可以运用公式1+2+3+…+n=直接计算。

第一步 ①

第二步 ②

第三步输出运算结果答案:①取n=100 ②计算。

5.已知一个学生的语文成绩为89,数学成绩为96,外语成绩为99,求他的总分和平均成绩的一个算法为:

第一步取a=89,b=96,c=99;

第二步 ①

第三步 ②

第四步输出d,e.

答案:①计算总分d=a+b+c ②计算平均成绩e=

6.“鸡兔同笼”是我国隋朝时期的数学著作《孙子算经》中的一个有趣而具有深远影响的题目:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足。问雉兔各几何。”

用方程组的思想不难解决这一问题,请你设计一个这类问题的通用算法。

答案:解析:鸡兔同笼,设鸡兔总头数为h,总脚数为f,求鸡兔各有多少只。算法如下:

第一步输入总头数h,总脚数f;

第二步计算鸡的个数x=(4h-f)/2;

第三步计算兔的个数y=(f-2h)/2;

第四步输出x,y.

7.已知直角坐标系中的两点a(-1,0),b(3,2),写出求直线ab的方程的一个算法。

答案:解析:可以运用公式=直接求解。

第一步取x1=-1,y1=0,x2=3,y2=2;

第二步代入公式=,得直线ab的方程;

第三步输出直线ab的方程。

8.写出交换两个大小相同的杯子中的液体(a水、b酒)的两个算法。

答案:解析:算法1:

1.再找一个大小与a相同的空杯子c;

2.将a中的水倒入c中;

3.将b中的酒倒入a中;

4.将c中的水倒入b中,结束。

算法2:1.再找两个空杯子c和d;

2.将a中的水倒入c中,将b中的酒倒入d中;

3.将c中的水倒入b中,将d中的酒倒入a中,结束。

注意:一个算法往往具有代表性,能解决一类问题,如,例一可以引申为:交换两个变量的值。

9.写出1×2×3×4×5×6的一个算法。

答案:解析:按照逐一相乘的程序进行。

第一步计算1×2,得到2;

第二步将第一步中的运算结果2与3相乘,得到6;

第三步将第二步中的运算结果6与4相乘,得到24;

第四步将第三步中的运算结果24与5相乘,得到120;

第五步将第四步中的运算结果120与6相乘,得到720;

第六步输出结果。

10.已知一个三角形的三边边长分别为,设计一个算法,求出它的面积。

答案:解析:可利用公式。

s=求解。第一步取a=2,b=3,c=4;

第二步计算p=;

第三步计算三角形的面积s=;

第四步输出s的值。

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