高考一轮复习理科数学课件算法初步与程序框图

高考一轮复习理科数学课件算法初步与程序框图汇报人：XX2024-02-06算法基本概念及意义程序框图基础知识梳理顺序结构程序设计举例选择结构程序设计举例循环结构程序设计举例算法优化策略探讨总结回顾与备考建议contents目录01算法基本概念及意义算法定义算法是一系列解决问题的清晰指令，代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。算法特点有穷性、确定性、可行性、输入项、输出项等。其中，有穷性指算法必须能在执行有限个步骤之后终止；确定性指算法的每一步骤必须有确切的定义；可行性指算法中每一步骤都能够有效地执行，并得到确定的结果。算法定义与特点算法在解决实际问题中应用通过算法可以将一组数据按照特定的顺序进行排列，如冒泡排序、选择排序等。在大量数据中快速找到所需信息，如二分查找等。解决网络流、最短路径、最小生成树等图论相关问题。算法在机器学习中也扮演着重要角色，如决策树、神经网络等算法。排序问题查找问题图论问题机器学习正确性、可读性、健壮性、效率与低存储量需求等。其中，正确性指算法应能正确地解决求解问题；可读性指算法应易于理解和交流；健壮性指算法应具有容错能力，对不合理的数据输入能做出正确处理。算法设计要求时间复杂度、空间复杂度等。时间复杂度指算法执行时间随问题规模增长而增长的阶数；空间复杂度指算法所需存储空间的多少。算法评价标准算法设计要求与评价标准02程序框图基础知识梳理矩形菱形箭头圆形或椭圆形程序框图基本元素及作用01020304表示处理步骤，即算法中需要执行或计算的任务。表示判断或决策，根据条件选择不同的执行路径。表示控制流的方向，即算法的执行顺序。表示算法的起始和结束。

常见程序结构类型介绍顺序结构按照算法语句的顺序依次执行，无分支和循环。选择结构根据条件判断结果，选择执行不同的语句块。循环结构重复执行某段语句块，直到满足特定条件时停止。010204绘制程序框图注意事项使用标准的图形符号表示不同的元素和结构。保持图形简洁明了，避免过于复杂和混乱。准确反映算法的逻辑关系和执行顺序。注意箭头的方向和连接，确保控制流的正确性。0303顺序结构程序设计举例顺序结构是一种基本的程序结构，按照代码书写的顺序依次执行。它的主要特点是程序中的各个操作是按照它们出现的先后顺序执行的，且每个操作都必须在上一个操作完成之后才能开始。顺序结构程序设计简单易懂，易于上手，是初学者必须掌握的基本技能之一。顺序结构概念及特点交换两个变量的值。通过引入第三个变量或使用加减法等方式实现两个变量值的交换。例题1例题2例题3求一元二次方程的根。根据求根公式，输入方程的系数，计算并输出方程的根。判断一个数是否为素数。从2开始依次判断该数能否被比它小的数整除，若都不能整除则为素数。030201典型例题分析与解答练习题1练习题2练习题3练习题4练习题巩固提高编写程序实现输入三个数，按从小到大的顺序输出。编写程序实现输入一个正整数n，计算并输出1到n之间的所有偶数的和。编写程序实现输入一个年份，判断该年份是否为闰年。编写程序实现输入一个字符串，统计并输出其中字母、数字、空格和其他字符的个数。04选择结构程序设计举例根据条件判断结果，选择不同执行路径的程序结构。选择结构定义单一选择结构（如if语句）和多重选择结构（如switch语句）。分类在算法中需要根据不同条件执行不同操作时，使用选择结构。应用场景选择结构概念及分类通过if、elseif和else关键字组合使用，实现多条件分支判断。条件语句使用方法使用switch关键字和case标签，实现多分支选择结构。注意break关键字的使用，避免多个分支连续执行。开关语句使用方法条件语句和开关语句应简洁明了，避免出现复杂的嵌套结构，以提高程序可读性和可维护性。注意事项条件语句和开关语句使用方法分析使用if语句或switch语句实现成绩等级的判断和成绩范围的输出。例题1根据输入的成绩等级，输出对应的成绩范围。解答根据具体实现方式，给出相应代码示例和运行结果。典型例题分析与解答03解答给出分段函数的计算代码示例和运行结果，注意边界条件的处理。01例题2计算分段函数的值。02分析根据分段函数的定义域和对应法则，使用条件语句实现不同区间的计算。典型例题分析与解答例题3根据输入的月份，输出对应的季节。分析使用if语句或switch语句实现月份的判断和季节的输出。解答根据具体实现方式，给出相应代码示例和运行结果。注意北半球和南半球季节的差异。典型例题分析与解答05循环结构程序设计举例循环结构定义循环结构是算法中一种重要的控制结构，它根据给定的条件，反复执行某段代码，直到条件不满足为止。循环结构分类根据循环执行方式的不同，循环结构可分为当型循环和直到型循环。当型循环先判断条件，条件满足则执行循环体；直到型循环先执行循环体，然后再判断条件，条件不满足则继续循环。循环结构概念及分类123for循环语句是一种常用的当型循环语句，它指定了循环次数，常用于已知循环次数的情况。for循环语句while循环语句是一种当型循环语句，它根据给定的条件反复执行循环体，直到条件不满足为止。while循环语句do-while循环语句是一种直到型循环语句，它先执行一次循环体，然后再判断条件，条件不满足则继续循环。do-while循环语句循环语句使用方法求1到100的累加和。分析：使用for循环语句，将循环变量i从1累加到100，每次将i的值累加到sum变量中。解答：略。例题1求1到10之间的所有偶数之和。分析：使用for循环语句，将循环变量i从1遍历到10，每次判断i是否为偶数，如果是则将i的值累加到sum变量中。解答：略。例题2输出九九乘法表。分析：使用双重for循环语句，外层循环控制行，内层循环控制列，根据行和列的值计算乘积并输出。解答：略。例题3典型例题分析与解答06算法优化策略探讨应用举例货币找零问题、区间调度问题、部分背包问题等。贪心策略基本思想每一步选择都采取当前状态下最好或最优（即最有利）的选择，希望通过每个局部最优的选择，能够达到全局的最优。货币找零问题给定一定数量的货币面额和需要找零的金额，使用贪心策略选择最少的货币数量完成找零。部分背包问题与0-1背包问题类似，但物品可以分割，使用贪心策略选择单位重量价值最大的物品优先放入背包。区间调度问题给定一组区间，选择尽可能多的互不相交的区间。贪心策略思想及应用举例分治策略基本思想：将一个规模为N的问题分解为K个规模较小的子问题，这些子问题和原问题在结构上相同或类似，只不过规模不同。通过解决子问题，再合并子问题的解决方案，从而达到解决原问题的目的。分治策略思想及应用举例应用举例归并排序、快速排序、二分查找等。归并排序将待排序序列分成若干个子序列，对子序列进行排序，然后再将排序后的子序列进行合并，得到完全有序的序列。快速排序通过一趟排序将待排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另一部分的所有数据要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行。二分查找在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法，通过每次比较数组中间元素和目标值，可以排除一半的元素，从而缩小搜索范围。01020304分治策略思想及应用举例动态规划策略基本思想：把原问题分解为相对简单的子问题，子问题和原问题在结构上相同或类似，只不过规模不同。通过解决子问题，再合并子问题的解决方案，从而达到解决原问题的目的。与分治策略不同的是，动态规划保存了子问题的解，避免了大量的重复计算。动态规划策略思想及应用举例应用举例背包问题、最长公共子序列问题、矩阵链乘法等。最长公共子序列问题给定两个序列，找出它们的最长公共子序列。最长公共子序列是指在两个序列中都出现过且顺序相同的子序列。矩阵链乘法给定一个矩阵链，如何用最少的标量乘法次数将其相乘。通过动态规划可以确定最优的乘法顺序。背包问题给定一组物品，每种物品都有自己的重量和价值，背包有一定的容量。在不超过背包容量的情况下，选择物品使得背包内物品的总价值最大。动态规划策略思想及应用举例07总结回顾与备考建议掌握算法的定义、特性，了解算法的描述方法。算法的概念及特点熟悉程序框图的符号含义，能够绘制简单的程序框图。程序框图理解顺序结构、条件结构和循环结构的含义，能够识别并区分它们。三种基本逻辑结构了解常见的算法案例，如辗转相除法、更相减损术等，理解它们的算法思想。算法案例知识点总结回顾注意区分算法与程序、程序框图与流程图等易混淆概念。易混淆概念逻辑结构错误忽视细节实际应用问题在绘制程序框图时，要注意逻辑结构的正确性，避免出现逻辑错误。在算法设计和程序框图绘制中，要注意细节问题，如变量的初始化、循环的终止条件等。在解决实际问题时，要注意将实际问题转化为数学问题，并选择合适的算法