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《四川湿江县高中数学算法初步1.1.1算法的概念课件新人教A版必修.pptx》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、1.1.1算法的概念为什么要学习算法?计算机与算法:在现代社会里,计算机已经成为人们日常生活和工作不可缺少的工具.听音乐、看电影、玩游戏、画卡通画、处理数据…计算机几乎可以是一个全能的助手,你可以用它来做你想做的任何事情.那么,计算机是怎样工作呢?要想弄清楚这个问题,就需要学习算法.算筹、算盘、计算机等从古到今的计算工具的基础都是“算法”.算法对我们而言并不陌生,其实我们从小学就开始接触算法,例如,做四则运算要先乘除后加减、从里往外去括号、竖式笔算等都是算法,至于乘法口诀、珠算口诀更是算法的具体体现.
2、后来我们又陆续学习过一元一次方程、一元一次不等式、一元二次方程、一元二次不等式、二元一次方程组的解法,求两个数的最大公因数,解三角形等,这些问题中都蕴含了丰富的算法.第一步:把冰箱门打开第二步:把大象放进去第三步:把冰箱门带上情境1:把大象放冰箱,统共分几步?情境2:农夫过河问题有一个农夫带三只狼和三只羚羊过河,只有一条船,同船可以容纳一个人和两只动物。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。农夫应该如何渡河?河流第一步:人带两只狼过河,自己返回;第二步:人带一只羊过河,并带两只
3、狼返回;第三步:人带两只羊过河,自己返回;第四步:人带两只狼过河,自己返回;第五步:人带一只狼过河算法自然语言描述:如何求解二元一次方程组?回顾二元一次方程组的求解过程.归纳它的步骤:第一步:②-①×2,得5y=3③第三步:第二步:解③得y=第二步:解③得y=思考?②①第二步:解③,得第一步:②×-①×,得③第三步:将代入①,得我们从事各种工作和活动,都必须事先想好进行的步骤,然后按部就班地进行才能避免产生错乱,即做每件事情都需要设计出“行动步骤”.做数学问题也是按一定步骤进行的.上述步骤构成了解二元
4、一次方程组的算法,我们可以进一步根据这一算法编制计算机程序,让计算机来解二元一次方程组.1.算法的概念:在数学中“算法”通常是指按照一定的规则来解决的某一类问题的明确和有限的步骤,这些步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成。3.算法的基本思想与特征:2.算法的表示方法:自然语言、程序框图、程序(1)解决某一类问题(2)在有限步之内完成(3)每一步的明确性和有效性(4)每一步具有顺序性(一般性)(有限性)(确定与可行性)(顺序性)一般算法的基本性质有四条:A.有穷性;B.唯一的初始动作;C.每
5、个动作都有唯一的后继动作;D.动作序列终止时,表示问题得到解答或没有解答.练习判断下列关于算法的说法是否确:1、求解某一类问题的算法是唯一的;2、算法必须在有限步操作之后停止;3、算法的每一步必须是明确的,不能有歧义或模糊;4、算法执行后一定产生确定的结果.例题1(2).设计一个算法,判断35是否为质数?(1).设计一个算法,判断7是否为质数?只能被1和自身整除的大于1的整数叫质数.例题1(1).设计一个算法,判断7是否为质数?解:算法分析:由质数的定义,可以这样判断:依次用2~6除7,若它们中有一个
6、能整除7,则7不是质数,否则7是质数.根据以上分析,可以写出如下的算法:第一步,用2除7,∵余数不为0,第二步,用3除7,∵余数不为0,得到余数1.∴2不能整除7.得到余数1.∴3不能整除7.第三步,用4除7,∵余数不为0,得到余数3.∴4不能整除7.第四步,用5除7,∵余数不为0,得到余数2.∴5不能整除7.第五步,用6除7,∵余数不为0,得到余数1.∴6不能整除7.故7是质数.例题1(2).设计一个算法,判断35是否为质数?解:根据以上分析,可以写出如下的算法:第一步,用2除35,∵余数不为0,第
7、二步,用3除35,∵余数不为0,得到余数1.∴2不能整除35.得到余数2.∴3不能整除35.第三步,用4除35,∵余数不为0,得到余数3.∴4不能整除35.第四步,用5除35,∵余数为0,得到余数0.∴5能整除35.故35不是质数.探究:你能写出“判断整数n(n>2)是否为质数”的算法吗?【算法分析】对于任意的整数n(n>2),若用i表示2~(n-1)中的任意整数,则“判断n是否为质数”的算法包含下面的重复操作:用i除n,得到余数r,判断余数r是否为0,若为0,则n不是质数,否则将i的值增加1,再执行
8、同样的操作,一直到i的值等于n-1为止.【解析】由上述算法分析我们得到判断任意大于2的整数n是否为质数的算法步骤为:第一步:给定大于2的整数n;第二步:令i=2;第三步:用i除n,得到余数r;第四步:判断“r=0”是否成立,若是,则n不是质数,结束算法;否则,将i的值增加1,仍用i表示;第五步,判断“i>n-1”是否成立,若成立,则n是质数,结束算法;否则,返回第三步.分析:1.二分法求方程近似解是通过求对应函数的近似零点得到的,所以首先要建立函数,而且