五年级全一册第13课 让计算机会数数课文配套课件ppt
展开1.能够清晰地理解问题解决的规则,认识问题的起点、边界和限定范围。2.将问题进行分解,即能够将一个复杂的问题分解成若干子问题,缩小问题的范围。3.能清楚地分析问题解决方法的优劣,设计和构建操作步骤少、效率高的算法。
算法是培养计算思维的核心要素之一,主要表现在三个方面
在信息科技中,算法注重问题求解的有效性。首先要能给出结果而且是正确的结果;其次要关心效率,能在一定时间内快速完成任务,越快越好,且占用的存储资源越少越好等。
循环结构的基本思想是反复执行,即利用计算机的高速运算和逻辑控制的特性,重复执行指定的步骤,从而完成相应的处理任务。当然,这种反复执行不是简单机械的重复,而是每次执行都有新的内容,会产生新的结果。
在算法设计中,循环结构可以用于解决各种重复计算或重复处理的问题,如排序、搜索、迭代等。通过合理设计循环结构和选择合适的循环终止条件,可以使算法效率更高。同时,循环结构也是算法设计与优化的重要方法之一,通过优化循环结构可以提高算法的稳定性。
通过描述让计算机从 1 数到 100 的算法,了解用循环结构解决问题时的重复过程。
了解循环结构与计算机工作特点的关系,体会利用计算机的快速运算能力来解决问题的方法。
第13课 让计算机会数数
这一课以让计算机“从 1 数到 100”为例,学习较简单的循环结构。
要让计算机“从1数到100”,应该怎样描述算法步骤呢? 用计算机进行计算处理有什么优势?
三 感受计算机运算处理的优势
二 验证“从1数到100”的算法
描述“从1数到100”的算法
先把问题规模缩小,以依次从1数到10为例进行分析。
一、描述“从1数到100”的算法
1. 我们数数的过程是什么样的? —— 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。2. 数完一个数后,怎么数下一个数? —— 数完1,该数2,在1的基础上加1,以此类推。3. 如何让计算机数数? ——人在数数的过程很简单,一个数一个数地数下去。如果这个 任务交给计算机来完成,也需要进行同样的过程。
观察流程图除了输出的数不一样,其他都是一样的,是重复的操作。从中发现的规律是每个数依次加1。可以把重复的操作通过循环结构来描述。
让计算机直接数数不好体现,可以选择用输出这些数来表示,用流程图表示如右图。
1.如果循环条件成立,则做一遍循环体指定的操作;2.再次检查这个条件,如果成立,则再做一遍指定的操作;3.以此类推,重复执行,直到循环条件不再成立。
要让计算机“从1数到100”,如果是“第一次输出1、第二次输出2、第三次输出3……”那么每次操作都不一样。如果画出流程图,就有100个操作框,在一张纸上根本画不下,事实上也没必要画出来。因为每次操作都是相同的,只是数值不同,所以,可以建立循环结构来描述算法。
把重复的操作提取出来,每次操作就是相同的,就可以通过循环结构来描述。
初始时:这个数为1 结束时:这个数为101第1次:输出这个数,然后把这个数加1。(判断这个数是否小于等于100,此时条件满足,继续循环)第2次:输出这个数,然后把这个数加1。(判断这个数是否小于等于100,此时条件仍然满足,继续循环)……第100次:输出这个数,然后把这个数加1。(判断这个数是否小于等于100,此时条件不满足,结束循环)
与顺序结构、分支结构相比,循环结构的流程图并没有增加特殊的环节。只是将需要重复执行的语句放在循环体中,这些语句执行结束后,用一条流程线返回到条件判断框之前,继续进行条件判断。
起点:这个数为1 结束:这个数为101第1次:输出这个数,然后把这个数加2。(判断这个数是否小于100,此时条件满足,继续循环)第2次:输出这个数,然后把这个数加2。(判断这个数是否小于100,此时条件仍然满足,就继续循环)……第50次:输出这个数,然后把这个数加2。(判断这个数是否小于100,此时条件不满足,结束循环)
让计算机“从1数到100”,只数其中的奇数。
二、验证“从1数到100”的算法
在Pythn中打开并运行以下参考程序,查看运行结果,了解程序执行的过程,观察while循环结构。
观察、运行“从1数到100”的程序。
# 设置计数变量的初值c = 1# 用循环控制从1数到100while c <= 100: print(c) # 输出当前的数 c = c + 1 # 计数变量加1
当循环条件成立时,执行循环体指定的操作;当循环条件不成立时,退出循环。
Pythn中的循环结构——while循环
while循环语句的基本格式如下。 while 循环条件: 循环体
循环控制变量:使用一个变量c作为计数器,初始值为1。在每次输出该数后,在该数基础上加1。
while循环不需要计算循环多少次,而是使用判断条件来确定循环的终止。
条件判断c<=100,用来控制循环的终止。 当c的值小于等于100时,重复执行循环体中的语句:输出变量c的当前值,每次输出后在原数基础上加1。 当c的值大于100时,终止循环。
c = c + 1 是赋值语句,将变量c的数值加1,然后把计算结果存储到变量c。循环过程中,变量c值的依次增加,实现计数器的功能。正是因为有这条语句,使得c的值增大到101时,循环条件不再成立,从而退出循环。
输入一个自然数n,输出1到n之间的所有偶数。
如果c的初始值为2,变化的时候每次要在原数值的基础上加2。
n = int(input('请输入自然数n:'))c = 2while c <= n: print(c) c = c + 2
利用取余运算,输出1到n之间所有能被5整除的数。
n = int(input('请输入自然数n:'))c = 1while c < = n: if c % 5 == 0: print(c) c = c + 1
计算机处理问题的优势 用计算机处理问题时的最大优势,就是其快速的处理能力,也就是强大的算力。
对于人来说,从1数到100是一件比较无趣的事情,很多人已经不愿意做这样简单而且没有创造性的任务。但是,对于计算机来说,这类需要重复进行的计算处理,不仅可以快速完成,而且能不厌其烦地稳定工作。
三、感受计算机运算处理的优势
第1步:打开Pythn的编程窗口。 第2步:打开配套资源中的“数数.py”程序,观察并运行,体会编程进行计算的速度。 1秒大约进行________ 次数数,即加法运算。
第3步:打开配套资源中的“数数并输出.py”程序,观察并运行。 1秒大约进行________次数数(加法运算)和_______次输出。
通过简单的观察对比,可以发现:编程让计算机完成加法运算时,可以充分发挥算法的优势,提高解决问题的效率。但相对于加法运算来说,输出操作也要占用不少时间。 利用程序来让计算机完成数数时,即使是一台普通的个人计算机,1秒也可以枚举几百万个数。这个数量与计算机的硬件配置和软件相关,但对同一类型的计算机,数量级通常是一致的。
人类进行翻书页、数物品个数、排队报数等操作时,每秒最多也就能翻几页书、数几个物体、报几个数。
1.简单的数数问题,从本质上体现出计算机解决问题的基本方法。循环结构能够实现有规律的重复操作。2.用循环结构寻找问题的答案是计算机解决问题的常用方法。 3.在计算机强大的算力面前,很多问题都可以用循环结构来解决。循环操作符合计算机的工作特点,能体现利用计算速度和存储能力来解决问题的优势。
1.如果知道起始数b和终止数e,编程找出b到e之间的所有奇数。 2.有一个“逢七必过”的游戏,游戏规则如下。 (1)游戏参与者按顺序排好队。 (2)从1 依次报数到100,如果是7 的倍数或末位数是7,就报“过”。 (3)如果违规了就要被“罚”。 尝试玩一玩这个游戏并思考:游戏中的判断条件是什么?如何用流程图描述算法?
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