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《高中数学 第1章 算法初步 1.2 流程图 1.2.3 循环结构知识导引学案 苏教版必修3》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.2.3循环结构案例探究北京获得了2008年第29届奥林匹克运动会主办权,你知道在申办奥运会的最后阶段,国际奥委会是如何通过投票决定主办权归属的吗?对遴选出的5个申办城市进行表决的操作程序是:首先进行第一轮投票,如果有一个城市得票超过总票数的一半,那么该城市将获得举办权;如果所有申办城市得票数都不超过总票数的一半,则将得票最少的城市淘汰,然后进行第二轮投票,如果第二轮投票仍没选出主办城市,那将进行第三轮投票,如此重复投票,直到选出一个申办城市为止.请用自然语言和流程图描述该过程.解析:用自然语言描述操作过程.第一步:
2、投票;第二步:统计票数,如果有一个城市得票超过总票数一半,那么该城市就获得主办权,转第三步宣布主办权,否则淘汰得票数最少城市,转第一步;第三步:宣布主办城市.流程图如图所示:从上面案例可以看出,只要得票没有超过半数的城市,就得重新执行第一、二步,且每次过程是相同的,像这种重复执行同一操作的结构就是我们要学习的循环结构.自学导引1.循环结构:在一些算法中,经常会出现从某处开始,按一定条件,反复执行某一处理步骤的结构.2.在一个循环结构中,总有一部分过程被重复执行,如案例探究中如下图所示的部分,在循环结构中我们称它为循环
3、体.3.循环结构在流程图中也是利用判断框表示,判断框内写上条件,两个出口分别对应着条件成立和条件不成立时执行的不同指令,其中一个要指向循环体,然后再从循环体回到判断框的入口处.它的基本结构形式有如下图所示的两种.其中上图(1)称为当型循环,当给定条件P成立时反复执行循环体,直到条件P不满足时,才停止循环,退出循环体;图(2)称为直到型循环,即先执行A块,再判断给定的条件P是否成立,若条件P不成立,则再执行循环体,直到条件P成立为止,才停止循环,退出循环体.4.简述三种基本逻辑结构特点.顺序结构:①顺序结构的语句与语句、
4、框与框之间都是按从上到下的顺序;②顺序结构是最简单的算法结构,任何一个算法都离不开它;条件结构:①条件结构的语句与语句、框与框之间必须有一个环节是按条件的判断而进行的操作;②它包含一个判断框,当条件成立(或为“真”)时执行一个步骤,否则执行另一个步骤.循环结构:在一个循环结构中,总有一个处理过程要重复一系列的处理步骤若干次,而且每次的处理步骤完全相同.5.简述条件结构与循环结构的区别与联系.联系:它们都有一个或几个判断框,并且只有在进行判断后才可执行下一步.区别:条件结构中进行判断只进行一次,而循环结构中只要不满足条件
5、就进行判断直到满足条件为止.疑难剖析一些算法中(如累加、累乘问题),若出现从某处开始按照一定的条件反复执行某一处理步骤的情况,需采用循环结构处理,关键要确定循环条件与循环体.一般来说,画出框图前,需确定三件事情:①确定循环变量和初始条件;②确定算法中反复执行的部分,即循环体;③确定循环的终止条件.【例1】画出求1×2×3×4×5×…×n的流程图.思路分析:这是一个累乘问题,重复进行了n-1次乘法,可以用循环结构描述,需引入累乘变量mul和计数变量i,这里mul与i每一次循环,它们的值都在改变,先用自然语言描述.解:算法
6、:第一步:设mul的值为1;第二步:设i的值为2;第三步:如果i≤n执行第四步,否则转去执行第七步;第四步:计算mul乘i并将结果赋给mul;第五步:计算i加1并将结果赋给i;第六步:转去执行第三步;第七步:输出mul的值并结束算法.流程图如图:方法1:方法2:思维启示:(1)对于连乘积问题,其运算过程包含循环过程,于是可采用循环结构来描述算法.(2)本题中判断框起了一个控制作用,它决定了是继续执行循环体还是退出循环体.由于判断框中设置的循环条件不同,导致方法1是当型循环,方法2是直到型循环,可见当型循环和直到型循环是
7、可以相互转化的.【例2】设计一个计算1+2+3+4+…+100的值的计算法,并画出流程图.思路分析:本题是一个累加问题,我们需要一个累加变量和一个计数变量,将累加变量初始值设为0,计数变量的值从1到100.解:算法:第一步:赋给累加变量sum初始值0,赋给计数变量i初始值1;第二步:若i>100,输出sum,否则执行第三、四步;第三步:计算sum=sum+i;第四步:i=i+1,并转到第二步.流程图如图:思维启示:(1)对于累加求和问题,往往包含循环运算的过程,可利用循环结构来设计算法.(2)运用循环结构描述算法时,关
8、键是设置循环条件和循环体.【例3】给出以下10个数:5,9,80,43,95,73,28,17,60,36,要求把大于40的数找出来并输出.试画出该问题的算法流程图.思路分析:可以从第1个数开始与40比较大小,若该数大于40,就输出,小于或等于40,就直接再与下一个数比较大小,这样共需比较10次,可设计一个计数变量,用循环结构设计