信息技术必修1 数据与计算3.2.1 算法学案

3.2 算法及其描述

【任务一】

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用自然语言描述算法就是用人们日常所用的语言来描述算法。

一般格式如下，

第一步：

第二步：

............：

自然语言描述算法比较容易掌握，但遇到复杂算法时很难将算法清晰的表示出来，并且由于自然语言的歧义性，也容易导致算法执行的不确定性。

【任务二】

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用流程图描述算法就是程序框图来描述算法的一种表达方式，用流程图描述算法，形象直观，可使算法的流程描述得清晰、简洁，但由于流程线过于灵活，不受约束，使用者可使流程任意转向，从而造成程序阅读和修改上的困难，不利于结构化程序的设计。

注意事项：

        “开始”“结束”是流程图必不可少的因素。

        输入必须在“开始”以后，输出一定是“结束”以前。

        可以没有输入，但一定要有输出。

        流程线不能交叉。

【伪代码描述算法】

用伪代码描述算法就是用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法，它不用图形符号，书写方便，格式紧凑，易于理解，便于向计算机程序设计语言过渡。

【程序设计的三种基本结构】

任何复杂的算法都可以用三种基本控制结构组合来表示。

三种基本控制结构的主要作用是：

（1）                  顺序结构表示程序中的各步操作按出现的先后顺序执行。

（2）                  选择结构表示程序的处理步骤出现了分支，需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。

（3）                  循环结构表示程序的反复执行某个或者某些操作，知道判断条件为假（或为真）时才可终止循环。

使用三种基本控制结构的组合来描述算法，可以改善算法的清晰度，提高算法的可读性。

【算法特征】

（1）有穷性。一个算法在执行有穷步之后必须结束，即一个算法所包含的计算步骤是有限的。

（2）确定性。算法执行的每一个步骤必须有确切的定义，不能出现模棱两可的情况。

（3）数据输入。一个算法可以有零个或多个数据输入。

（4）数据输出。一个算法必须有一个或多个数据输出，以反映对输入数据加工后的结果，没有输出的算法是毫无意义的。

（5）可行性。算法中执行的任何计算步骤都可以被分解为基本的可执行的操作步骤，即每个计算步骤都可以在有限时间内完成。