初中九年级信息技术 活动5 编程解决问题

活动5编程解决问题目录CONTENTS123了解算法

描述算法编程实现算法某些问题，现有的工具软件无法处理，有时可以通过编写程序来解决。程序实际上就是一个详细的指令清单，告诉计算机该如何做，按什么步骤做。没有程序，计算机什么也做不了。文字处理软件、图像处理软件甚至Windows操作系统，实际上都是由一个个程序构成的。了解算法算法在日常生活中也是普遍存在的，做任何事情实际上都有事先设想好的步骤和方法。例如，一个菜谱就是一个算法。炒菜前，厨师必须先设计好做这道菜的“算法”，炒菜的过程就是实现这个“算法”。大观园案例1大扫除问题：学校周末要进行班级卫生评比，老师要求放学后对教室进行大扫除。假定这次大扫除包括准备工具、擦玻璃、擦桌子、扫地、拖地和处理垃圾等工作环节，那么工序该如何安排呢？图3.5.1大扫除的安排案例2渡河问题：2个大人和2个小孩一起渡河，渡口只有一只小船，一次只能渡过1个大人或2个小孩，他们4人都会划船，但都不会游泳，他们该怎样渡河？图3.5.2渡河问题案例3交换问题：有3个你于A，B和C，A，B分别装有雪碧和纯净水，C是一个空杯子。如果要将A，B杯子中的液体进行互换，可以用什么方法呢？步骤是怎样的呢？图3.5.3交换问题知识库1.什么是算法算法就是解决问题的方法、步骤及策略，设计算法的目的是为了解决问题，算法是程序设计的核心，从“大观园”，的3个案例可以看出，算法在日常生活中普遍存在，做任何事情都需要事先设想好步骤和方法。当人们去完成许多简单的事情时，似乎不需要任何思考就可以完成，往往感觉不到算法的存在。实际上，在日常生活中做每一件事情都是有算法的，只是有些事情的算法早已经“标准化”了，所以才感觉不到它们的存在。2.算法的特性算法是有一定特性的，不满足这些特性的算法往往是没有意义的。有穷性一个算法必须保证执行有限步之后结束。不能结束的算法是没有意义的。确切性算法中的每一步骤都是确定的、可执行的。数据输入一个算法可以有一个或多个输入，也可以没有输入。信息输出一个算法有一个或多个输出，以反映对输入做据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的。可行性算法在原则上能够精确运行，人们只需要做有限次运算后即可完成。描述算法计算机通过程序解决问题，是需要预先设计算法的。一个算法由若干步骤构成，将这些步骤用文字或图形表示出来就是描述算法。大观园案例1自然语言描述法利用人们平时交流使用的自然语言来描述算法的方法称为自然语言描述法，这种描述方法易理解，方便交流。用自然语言来描述出租车运费问题的算法如下：案例2流程图法流程图描述算法的专用工具，它是利用带箭头的流程线段和图形，根据各个步骤执行的先后顺序，把它们连接起来所构成的图形。出租车运费问题算法的流程图表示如图3.5.4所示。图3.5.4出租车运费问题的流程图讨论会1.讨论、研究案例并学习“知识库”内容，根据描述方法的特点，填写对应的描述方法名称。2.某超市为了促销，规定购买100元以上的物品可以享受9.5折优惠，请设计一个计算应付款金额的算法，讨论如何分别用自然语言和流程图来表述这个算法，并记录在下面。知识库1.自然语言描述法的优缺点自然语言描述算法的好处是贴近生活，容易理解，但由于自然语言含义的不确切性，容易引起歧义，造成误解。比如，对“他的小说看不完”这句话至少有3种不同的解释：①他创作的说看不完；②他收藏的小说看不完；③他是个小说迷，想要看的小说看不完，为了更精确地表述，人们常常采用流程图来描述第法。2.流程图法的特点与自然语言描述法相比，用流程图表示的算法逻辑清楚，直观形象，容易理解，而且更便于用计算机实现。表3.5.1列出了流程图常用的一些基本图形，其中流程线用来将各个图形连接起来，表示算法执行的顺序。编程实现算法无论是用自然语言、流程图，还是其他方法来描述算法，最终目的都是要将算法变成能在计算机中执行的程序。研究室请尝试编写“万花筒”程序。程序运行后，先出现一个空白的窗体，单击“方块”按钮，会出现如图3.5.5所示的随机方块画面；单击“清除”按钮，就可以清除窗体上的图案。整个程序的运行效果就好像我们小时候玩过的万花筒一样，而且会变出更多的花样。图3.5.5“万花筒”程序加工坊设计界面程序的界面是使用者操作程序的接口，程序界面的设计要根据程序的功能来设计，并且方便使用者操作。1.新建工程2.调整窗体大小3.制作控制按钮4.设置对象属性5.调试保存界面编写代码程序的代码是实现程序功能的最核心部分，万花筒程序就是通过给“方块”和“清除”按钮编写代码，实现其功能。1.编写“方块”按钮代码2.编写“清除”按钮代码调试程序编程的过程不是一蹴而就的，需要反复运行观察，对程序的界面和代码不断地进行调试。1.调试程序2.保存程序创新园1.打开，“万能简”程序，效果如图3.5.7所示，查看“波纹”按钮的代码，学习画圆语句Cirdle及相关编程方法，（提示：该程序的核心就是在窗体上绘制随机颜色的同心圆，圆心是窗体的中心位置。）图3.5.7波纹万花筒2.彩泡万花筒：利用画圆语句Cirle，制作图3.5.8所示的彩泡万花筒。（提示：一个彩泡就是3个小同心圆组成，彩泡的圆心位置时随机的。）图3.5.8