《算法的基本思想(一)》学案
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约3320字。
算法的基本思想(一)
一、学习目标
1.了解算法的含义,体会算法的思想。
2.能够用自然语言叙述算法,掌握正确的算法应满足的要求。
3.培养学生逻辑思维能力与表达能力.
二、重点、难点
重点: 算法概念以及用自然语言描述算法计。
难点: 用自 然语言描述算法
三、课前预习
[情景材料]
算法不仅是数学及其应用的重要组成部分,也是计算机科学的重要基础. 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、打字、画卡通画、处理数据,计算机几乎渗透到了人们生活的所有领域. 那么,计算机是怎样工作的呢?要想弄清楚这个问题,算法的学习是一个开始. 同时,算法有利于发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力.
在以前的学习中,虽然没有出现算法这个名 词,但实际上在数学学习中已经渗透了大量的算法思想,如四则运算的过程、 求解方程的步骤等等,完成这些工作都需要一系列程序化的步骤,这就是算法的思想.
阅读教材相关内容,填写下列空白:
1.算法的概念
算法是___________________________________。在数学中,现代意义上的“算法”通常是指可以用计算机来解决的某一类问题的程序或步骤,这些程序或步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成..
2.算法的特点:
(1)有限性:一个算法的步骤序列是__________,必须在有限操作之后停止,不能是无限的.
(2)确定性:算法中的每一步应该是确定的并且能有效地执行且得到________结果,而不应当是模棱两可.
(3)顺序性与 正确性:算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每一个步骤只能有一个确定的后继步骤,前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步,并且每一步都准确无误,才能完成问题.
(4)不唯一性:求解某一个问题的解法不一定是唯一的,对于一个问题可以有不同的算法.
(5)普遍性:很多具体的问题,都可以设计合理的算法去解 决,如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决.
3. __________的思想在算法设计中是一个最基本的思想,也是数学中思考的一个重要思想。
四、堂中互动
【教师点拨】在日常生活中做任何一件事情,者是按照一定规则,一步一步进行,比如在工厂中生产一部机器,先把零件一道道工序进行加工,多面手一,又把各种零件按一定法则组装成一产,了完整机器,它们的工艺流程就是算法;在农村,种庄稼有耕地、播种、育苗 、施肥、中耕、收割等各个环节,这些栽培技术也是算法。总之,在任何这些数值计算或非数值计算的过程中所采取的方法和步骤,都称之为算法。
例1:写出你在家里烧开水过程的一个算法.
点评:①上述描述不是严格定义的算法,但是反映了算法的基本思想(程序化思想).现在,算法通常可 以编写成计算机程
序,让计算机执行并解决问题.
②算法的三种描述方法:自然语言、算法框图、程序语言.
【教师点拨】算法的特点①有穷性:算法的步骤必须是有限的,如果不是有限的,这个问题就解决不了,那也就不能成为一个算法.
②确定性:算法中的每一个语句执行之后的结果必须是确定的,即算法的步骤需清晰、准确.
③顺序性:算法的步骤是有顺序的,不能随意调换.
④不唯一性:一个问题的算法并不是唯一的,同一个问题可能存在着多种算法
例2:给出求1+2+3+4+5的一个算法.
算法1
算法2
点评:如教材中例4韩信点兵、例5称银元的问题都有多种算法.
【教师点拨】 算法的特点⑤普适性:算法应该可以解决一类类似的问题,不止是一个问题.例如教材中例5称银元的问题,把银元换成某种同一型号的零件也适用.
例3解二元一次方程组:
分析:解二元一次方程组的主要思想是消元的思想,有代入消元和加减消元两种消元的方法,下面用加减消元法写出它的求解过程.
点评:对于一般的二元一次方程组来说,上述步骤应该怎样进一 步完善?本题的算法是由加减消元法求解的,这个算法也适合一般的二元一次方程组的解法。下面写出求方程组的解的算法:
例4写出求方程 组 的解的算法.
点评:可推广到解一般的二元一次方程组,说明算法的普遍性:很多具体的问题,都可以设计合理的算法去解 决,如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决.
五、即学即练
1.课本练习:第78面 第一题
2.课本练习:第78面 第二题
练案
A组
1.下列关于算法的说法正确的有( )
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 一步操作必须是明确的,不能有歧义或模糊;④算法执行后一定产生确定的结果。
A、1个 B、2个 C、3个 D、4个
2.算法具有 有穷性,其有穷性是指( )
A、算法必须包含输出 B、算法中每个操作步骤都是可执行的
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