2.3 用算法解決問題的過程（分層作業(yè)）高中信息技術(shù)必修1數(shù)據(jù)與計算同步高效課堂 浙教版

2.3用算法解決問題的過程（分層作業(yè)）【基礎(chǔ)達標】1.下列不屬于是算法解決問題的一般步驟的是（）A.設(shè)計算法B.提煉核心要素并加以確定或假設(shè)C.描述算法D.編寫程序代碼2.利用計算機解決問題步驟有分析問題、設(shè)計算法、編寫程序和調(diào)試運行，其中最為核心的步驟是（

）A．分析問題 B．設(shè)計算法C．編寫程序 D．調(diào)試運行3.分治的設(shè)計思想是指（）A.將一個難以直接解決的大問題，分割成一些較小的同類問題，最終達到解決問題的目的。B.通常用來解決具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)和重疊子問題性質(zhì)的問題C.在每一步選擇中都采取當前狀態(tài)下的最優(yōu)決策，希望通過局部最優(yōu)選擇達到全局最優(yōu)D.一種窮舉搜索的算法思想，它通過深度優(yōu)先搜索的方式，嘗試所有可能的解4.求解水仙花數(shù)、百錢百雞、密碼破解……這些問題，可以用同一種類型的算法去解決，這種方法是（）A．解析法 B．枚舉法 C．遞歸法 D．歸納法5.某求解一元二次方程實數(shù)根的算法的流程圖如圖所示，結(jié)合流程圖，下面說法不正確的是（D）

流程圖中沒有體現(xiàn)算法的循環(huán)控制結(jié)構(gòu)利用流程圖描述算法和自然語言描述算法相比更加直觀清晰流程圖中體現(xiàn)出了算法的順序控制結(jié)構(gòu)和分支控制結(jié)構(gòu)任何算法都可以直觀清晰的用流程圖表示6.在現(xiàn)代交通中，智能調(diào)度系統(tǒng)發(fā)揮著越來越重要的作用。智能調(diào)度系統(tǒng)通過實時接收公交車的位置信息和乘客數(shù)據(jù)。循環(huán)分析每輛公交車的運行狀態(tài)，包括是否準點、滿載率等。根據(jù)分析結(jié)果決定是否調(diào)整發(fā)車間隔、增加或減少車輛投入，向公交車司機發(fā)送調(diào)度指令。持續(xù)監(jiān)測公交車狀態(tài)，再次進入分析決策的步驟，不斷優(yōu)化公交運營，以更好地滿足乘客需求。該智能調(diào)度系統(tǒng)背后采用的算法控制結(jié)構(gòu)為（）A.順序結(jié)構(gòu)B.冒泡結(jié)構(gòu)C.循環(huán)結(jié)構(gòu)D.分支結(jié)構(gòu)【鞏固提升】7.分治法所能解決的問題所具有的特征，以下說法錯誤的是（

）A．該問題可以分解為若于個規(guī)模較小的相同的子問題B．該問題的規(guī)模足夠大C．該問題的規(guī)?？s小到一定的程度就可以很容易地解決D．將各個子問題的解可以合并為原問題的解8.若要解決背包問題，優(yōu)先考慮哪種算法？（）A.貪心算法B.回溯算法C.動態(tài)規(guī)劃算法D.分治算法9.下列不適合用解析算法求解的是（B

）A．計算圓的面積與周長 B．尋找1000以內(nèi)的所有素數(shù)C．計算物體的自由落體運動距離 D．使用體側(cè)數(shù)據(jù)運用公式計算體重指數(shù)【鏈接高考】10.在航空航天領(lǐng)域，分治算法有著諸多應(yīng)用，具體如下一、衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)處理當處理大量的衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)時，可以使用分治算法。衛(wèi)星圖像通常具有高分辨率和大量的數(shù)據(jù)點，直接處理可能會非常耗時。圖像分割：將整個衛(wèi)星圖像劃分為若干個較小的子區(qū)域，可以按照規(guī)則的網(wǎng)格劃分或者根據(jù)特定的地理特征進行劃分。對每個子區(qū)域分別進行處理，例如進行特征提取、目標檢測等操作。不同的子區(qū)域可以并行處理，提高處理效率。最后，將各個子區(qū)域的處理結(jié)果進行合并整合，得到整個衛(wèi)星圖像的最終處理結(jié)果。二、軌道計算與優(yōu)化在計算衛(wèi)星軌道或航天器的飛行軌跡時，分治算法可以發(fā)揮作用。軌道參數(shù)的確定可以分為不同的階段和任務(wù)。例如，首先計算地球的引力影響，可以將其作為一個獨立的子問題進行處理。然后考慮其他天體的引力作用、大氣阻力等因素，分別作為不同的子問題進行計算。對于復雜的軌道優(yōu)化問題，可以將整個軌道劃分為多個時間段，分別對每個時間段進行優(yōu)化，然后再將各個時間段的結(jié)果組合起來，得到最終的優(yōu)化軌道。請分析上述材料，并總結(jié)歸納分治算法的特征。參考答案【基礎(chǔ)達標】1.正確答案：D答案解析：本題考查的是算法解決問題的一般步驟，因為實際問題的復雜性，因此在設(shè)計算法前先要對問題進行抽象建模，提煉核心要素并加以確定或假設(shè)，然后進行算法設(shè)計及描述算法，不包含編寫程序代碼，故本題選擇D選項。2.正確答案：B答案解析：本題考查計算機解決問題的步驟，其中最核心的是設(shè)計算法。利用計算機解決問題步驟有分析問題、設(shè)計算法、編寫程序和調(diào)試運行。而設(shè)計算法之所以是最核心的步驟，是因為它直接影響到問題解決的效率、準確性和資源消耗。如果算法設(shè)計不合理，即使程序能夠運行，也可能會耗費大量的時間和計算資源，甚至無法得到正確的結(jié)果。而一個優(yōu)秀的算法可以極大地提高問題解決的質(zhì)量和速度。3.正確答案：A答案解析：本題考查分治算法設(shè)計思想。分治設(shè)計就是將一個難以直接解決的大問題，分割成一些較小的同類問題，最終達到解決問題的目的。動態(tài)規(guī)劃是指通常用來解決具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)和重疊子問題性質(zhì)的問題。貪心算法是指在每一步選擇中都采取當前狀態(tài)下的最優(yōu)決策，希望通過局部最優(yōu)選擇達到全局最優(yōu)，枚舉法是一種窮舉搜索的算法思想，它通過深度優(yōu)先搜索的方式，嘗試所有可能的解，故本題正確答案為A選項。4.正確答案：B答案解析：本題考查對枚舉法的理解，枚舉法是一種窮舉搜索的算法思想，它通過深度優(yōu)先搜索的方式，嘗試所有可能的解。解析法是指利用數(shù)學表達式來解決問題，遞歸法是一種通過重復將問題分解為同類的子問題來解決問題的方法。歸納法則是根據(jù)規(guī)律進行總結(jié)，得出結(jié)論。故本題正確答案為B選項。5.正確答案：D答案解析：本題考查的對算法控制結(jié)構(gòu)和算法描述方法的理解。根據(jù)本題流程圖發(fā)現(xiàn)本題中不存在循環(huán)，但存在分支，并且本題流程圖清晰直觀的就可以看出如何計算一元二次方程的根，但是并非所有的算法都適合用流程圖表示。故本題選擇D選項。6.正確答案：C答案解析：本題考查對算法控制結(jié)構(gòu)的理解。算法中的循環(huán)控制結(jié)構(gòu)是一種重要的程序控制機制，用于重復執(zhí)行特定的代碼塊，直到滿足特定的條件為止。它在算法設(shè)計中起著關(guān)鍵作用，可以有效地處理重復性任務(wù)和迭代計算。本題中智能調(diào)度系統(tǒng)需要持續(xù)檢測公交車狀態(tài)，重復進行分析決策，故而采用的為循環(huán)控制結(jié)構(gòu)，本題正確答案為C選項?！眷柟烫嵘?正確答案：A答案解析：分治法是一種重要的算法設(shè)計思想，特征包括問題分解，將一個規(guī)模較大的復雜問題分解為若干個規(guī)模較小、相互獨立且與原問題形式相同的子問題。這一特征使得復雜問題得以簡化，便于逐個解決。直到子問題的規(guī)模小到可以直接求解。子問題獨立性，各個子問題之間相互獨立，這意味著解決一個子問題不會影響其他子問題的求解。遞歸求解，分治法通常采用遞歸的方式來求解子問題。當子問題的規(guī)模足夠小時，直接求解；否則，繼續(xù)將子問題分解為更小的子問題，直到可以直接求解為止。合并子問題解，將各個子問題的解合并起來，得到原問題的解。8.答案：C。答案解析：背包問題是指有一個背包和一些物品，背包有一定的容量限制，每個物品都有各自的重量和價值。目標是在不超過背包容量的前提下，選擇一些物品放入背包，使得背包中物品的總價值最大。通常使用動態(tài)規(guī)劃算法來解決，可以得到最優(yōu)解。貪心算法可能得不到最優(yōu)解；回溯算法和分治算法不適合解決背包問題。9.正確答案：B答案解析：本題考查的是對利用解析式表示算法的理解，解析算法指容易通過找出解決問題的前提條件與結(jié)果之間關(guān)系的表達式，并計算表達式來實現(xiàn)問題的求解。而B選項適合使用枚舉法，故正確答案為B.【鏈接高考】10.答案解析：分治法是一種重要的算法設(shè)計思想，特征包括問題分解，將一個規(guī)模較大的復雜問題分解為若干個規(guī)模較小、相互獨立且與原問題形式相同的子問題。這一特征使得復雜問題得以簡化，便于逐個解決