程序框圖與算法的基本結構.

1、1.1.2 程序框圖與算法的基本結構學習目標：理解程序框圖的三種基本邏輯結構：順序、學習目標：理解程序框圖的三種基本邏輯結構：順序、條件分支、循環(huán)條件分支、循環(huán).第一課（程序框圖與順序結構）第一課（程序框圖與順序結構）一、復習：一、復習：1、算法的概念是、算法的概念是 ？ (1)有限性有限性; (2)確定性確定性; (3)邏輯邏輯 性性; (4)普遍性普遍性 ; (5) 不唯一性不唯一性.2、算法有哪些特征？、算法有哪些特征？在數(shù)學中，在數(shù)學中，“算法算法”通常指按照一定規(guī)則解決通常指按照一定規(guī)則解決某一某一類類問題問題的的明確和有限的步驟明確和有限的步驟.現(xiàn)在現(xiàn)在,算法通?？梢跃幊捎嬎銠C程序

2、算法通常可以編成計算機程序,讓計算機執(zhí)行并讓計算機執(zhí)行并解決問題解決問題. 現(xiàn)代意義上現(xiàn)代意義上算法算法通常是指可以用計算機來通常是指可以用計算機來解決的某一類問題的程序或步驟解決的某一類問題的程序或步驟.第一步：輸入一個數(shù)第一步：輸入一個數(shù)a.第二步：當?shù)诙剑寒攁=0時輸出時輸出a. 否則輸出否則輸出a.你知道下列算法步驟你知道下列算法步驟所解決的問題嗎？所解決的問題嗎？你知道下列圖形所解決的問題嗎？你知道下列圖形所解決的問題嗎？引例引例2 2第一步：輸入輸入r的值的值.第二步：計算計算S=r2.第三步：輸出輸出S的值的值.你知道下列算法步驟你知道下列算法步驟所解決的問題嗎？所解決的問題嗎

3、？你知道下列圖形你知道下列圖形所解決的問題嗎？所解決的問題嗎？引例引例1 1 因為算法步驟有明顯的順序性，而且有些步因為算法步驟有明顯的順序性，而且有些步驟只有在一定的條件下才會被執(zhí)行，有些步驟驟只有在一定的條件下才會被執(zhí)行，有些步驟在一定條件下會被重復執(zhí)行在一定條件下會被重復執(zhí)行. 這些程序或步驟必須是這些程序或步驟必須是明確的明確的和和有效的有效的，而且能夠在而且能夠在有限有限步之內完成步之內完成.因此，我們有必要因此，我們有必要探究使算法表達更加直觀、準確的方法探究使算法表達更加直觀、準確的方法. 象上面兩個引例用圖形表達算法的方式，象上面兩個引例用圖形表達算法的方式，我們稱之為我們稱之

4、為程序框圖，程序框圖，它往往比同自然語言描它往往比同自然語言描述算法更為直觀和明確述算法更為直觀和明確.二、新課二、新課 1、程序框圖、程序框圖（1）程序框圖程序框圖的概念的概念 程序框圖程序框圖又稱又稱流程圖流程圖，是一種用規(guī)定的，是一種用規(guī)定的程序框、流程序框、流程線程線及及文字說明文字說明來準確、直觀地表示算法的圖形來準確、直觀地表示算法的圖形.例如：教材的第例如：教材的第7 7頁圖頁圖1 11 12 2在程序框圖中，一個或幾個程序框的組合表示算法在程序框圖中，一個或幾個程序框的組合表示算法中的一個步驟；帶有方向箭頭的流程線將程序框圖中的一個步驟；帶有方向箭頭的流程線將程序框圖連接起來連

5、接起來，表示算法步驟的執(zhí)行順序，表示算法步驟的執(zhí)行順序.下表列出了幾個基本的下表列出了幾個基本的程序框、流程線程序框、流程線和它們表示和它們表示的功能的功能.(2)(2)構成程序框的圖形符號及其作用構成程序框的圖形符號及其作用圖形符號名 稱功 能起止框起止框（圓角矩形（圓角矩形）表示一個算法的起始和結束，是表示一個算法的起始和結束，是任何流程圖不可少的任何流程圖不可少的.輸入、輸出框輸入、輸出框（平行四邊形）（平行四邊形）表示一個算法輸入和輸出的信息，表示一個算法輸入和輸出的信息，可用在算法中任何需要輸入、輸可用在算法中任何需要輸入、輸出的位置出的位置.處理框（執(zhí)行框）處理框（執(zhí)行框）（矩形）

6、（矩形）賦值、計算，算法中處理數(shù)據(jù)需賦值、計算，算法中處理數(shù)據(jù)需要的算式、公式等分別寫在不同要的算式、公式等分別寫在不同的用以處理數(shù)據(jù)的處理框內的用以處理數(shù)據(jù)的處理框內.判斷框判斷框（菱形）（菱形）判斷某一條件是否成立，成立時判斷某一條件是否成立，成立時在出口處標明在出口處標明“是是”或或“Y Y”；不；不成立時標明成立時標明“否否”或或“N N”。圖形符號圖形符號名稱名稱功能功能流程線流程線連接程序框連接程序框連接點連接點連接程序框圖連接程序框圖的兩部分的兩部分上節(jié)課例上節(jié)課例1：給出求：給出求1+2+3+4+5的一個算法的一個算法.解：算法步驟，按照逐一相加的程序進行解：算法步驟，按照逐一

7、相加的程序進行. .第一步第一步 計算計算1+2,1+2,得到得到3;3;第二步第二步 將第一步中的運算結果將第一步中的運算結果3 3與與3 3相加相加, ,得到得到6 6；第三步第三步 將第二步中的運算結果將第二步中的運算結果6 6與與4 4相加相加, ,得到得到1010；第四步第四步 將第三步中的運算結果將第三步中的運算結果1010與與5 5相加相加, ,得到得到15.15. 上述上述算法是用自然語言來描述的算法是用自然語言來描述的. .但為但為了使算法的程序或步驟表達得更為直觀了使算法的程序或步驟表達得更為直觀, ,我我們更經常地用數(shù)學語言們更經常地用數(shù)學語言程序框圖程序框圖（圖形（圖形

8、方式）方式）來表達它來表達它. .開始開始i=1S=0i5?是是S=S+ii=i+1否否輸出輸出S結束結束表示算法的開始或表示算法的開始或結束，常用圓角矩結束，常用圓角矩形表示形表示起止框起止框處理框處理框表示賦值或計算，表示賦值或計算，通常畫成矩形通常畫成矩形表示執(zhí)行步驟的路徑可表示執(zhí)行步驟的路徑可用箭頭線表示用箭頭線表示判斷框判斷框流程線流程線根據(jù)條件決定執(zhí)行兩根據(jù)條件決定執(zhí)行兩條路徑中的某一條，條路徑中的某一條，一般畫成菱形一般畫成菱形輸入、輸出框輸入、輸出框表示輸入、輸出操表示輸入、輸出操作，一般畫成平行作，一般畫成平行四邊形框四邊形框(3)(3)畫程序框圖的規(guī)則如下：畫程序框圖的規(guī)則

9、如下：（1 1）使用標準的圖形符號；）使用標準的圖形符號； (ANSI,(ANSI,美國國家標準化協(xié)會美國國家標準化協(xié)會) ) （2 2）框圖一般按從上到下、從左到右的方向畫；）框圖一般按從上到下、從左到右的方向畫； （3 3）除判斷框外，大多數(shù)流程圖符號只有一個進入點）除判斷框外，大多數(shù)流程圖符號只有一個進入點 和一個退出點和一個退出點. .判斷框可具有超過一個的退出點；判斷框可具有超過一個的退出點； （4 4）判斷框分兩大類，一類判斷框）判斷框分兩大類，一類判斷框“是是”與與“否否”兩兩分支的判斷，而且有且僅有兩個結果；另一類是多分支分支的判斷，而且有且僅有兩個結果；另一類是多分支判斷，有

10、幾種不同的結果，但在高中階段很少用到判斷，有幾種不同的結果，但在高中階段很少用到. . （5 5）在圖形符號內描述的語言要非常簡練清楚）在圖形符號內描述的語言要非常簡練清楚. . 開始開始結束結束輸入輸入n i20?rn不是質數(shù)不是質數(shù)n是質數(shù)是質數(shù)否（否（N）求求n除以除以i的余數(shù)的余數(shù)r0?r1或ni是（是（Y）i的值增加的值增加1仍用仍用i表示表示否否流程線流程線輸入輸出框輸入輸出框起止框起止框判斷框判斷框 處理框處理框寫出寫出“判斷判斷整數(shù)整數(shù)n(n2)是否為質數(shù)是否為質數(shù)”的算法的算法.順序結構順序結構條件結構條件結構循環(huán)結構循環(huán)結構說明：從程從程序框圖可以看序框圖可以看出，該算法步

11、出，該算法步驟中，有的是驟中，有的是按按順序順序執(zhí)行，執(zhí)行，有的需要有的需要條件條件執(zhí)行，而另外執(zhí)行，而另外一些需要一些需要循環(huán)循環(huán)執(zhí)行執(zhí)行. . 是是2 2、算法的三種基本邏輯結構：、算法的三種基本邏輯結構：順序結構、條件結構、循環(huán)結構順序結構、條件結構、循環(huán)結構. .(1)順序結構順序結構輸入輸入n i=2 =2 (2)條件結構條件結構r=0?是是n不是質數(shù)不是質數(shù)n是質數(shù)是質數(shù)否否(3)循環(huán)結構循環(huán)結構求求n除以除以i的余數(shù)的余數(shù)ri=i+1 +1 in-1或或r=0?否否是是i的值增加的值增加1仍用仍用i表示！表示！ 順序結構是最簡單的算順序結構是最簡單的算法結構，語句與語句之間，框法

12、結構，語句與語句之間，框與框之間是按與框之間是按從上到下的順序從上到下的順序進行的，它是由若干個進行的，它是由若干個依次依次執(zhí)執(zhí)行的行的處理步驟處理步驟組成的，只有在組成的，只有在執(zhí)行完執(zhí)行完A框后才能接著執(zhí)行框后才能接著執(zhí)行B框框.它是任何一個算法都離不它是任何一個算法都離不開的一種基本算法結構！開的一種基本算法結構！ A B步驟步驟n步驟步驟n+1例例3 3：已知一個三角形三條邊的邊長分已知一個三角形三條邊的邊長分別為別為a,b,c.利用海倫公式秦九韶公利用海倫公式秦九韶公式設計一個計算三角形面積的算法，式設計一個計算三角形面積的算法，并畫出程序框圖表示并畫出程序框圖表示. .S1：輸入三

13、角形三條邊的長輸入三角形三條邊的長a，b，c.S2：計算計算P(abc)2.S3：計算計算S4：輸出輸出S()()()Sp papbpc開始開始輸出輸出S結束結束輸入輸入a，b，c)(21cbaP)()(cpbpappS2 2、算法的三種基本邏輯結構：、算法的三種基本邏輯結構：順序結構、條件結構、循環(huán)結構順序結構、條件結構、循環(huán)結構. .練習練習1、設計一個求半徑為、設計一個求半徑為4的球的表面積的球的表面積和體積的一個算法，并畫出程序框圖和體積的一個算法，并畫出程序框圖.開始開始 輸入輸入r=4 S=4r2輸出輸出S,V結束結束2 2、算法的三種基本邏輯結構：、算法的三種基本邏輯結構：順序結

14、構、條件結構、循環(huán)結構順序結構、條件結構、循環(huán)結構. .練習練習2 2、寫出圖寫出圖1、圖、圖2中程序框圖的運行結果：中程序框圖的運行結果： (1)圖中輸出圖中輸出S ；5/2(2)圖中輸出圖中輸出a .練習練習3 3：寫出下列算法的功能寫出下列算法的功能. . （1）上圖算法的功能）上圖算法的功能是是 ； 求兩數(shù)平方和求兩數(shù)平方和的的 算術平方根算術平方根（2）上圖算法的功能上圖算法的功能是是 .求兩數(shù)的和求兩數(shù)的和小結：小結：本節(jié)課主要講述了本節(jié)課主要講述了程序框圖的基本知識程序框圖的基本知識，包括常，包括常用的用的圖形符號功能和畫圖的基本規(guī)則圖形符號功能和畫圖的基本規(guī)則，這些圖形，這些圖形語言構成的流程圖是我們今后學習的基礎，請同語言構成的流程圖是我們今后學習的基礎，請同學們要熟記圖形的功能，