任务一 算法的定义及特性
知识点
1.什么是算法?
算法(Algorithm)是指在解决问题时,按照某种机械的步骤一定可以得到问题的结果(有解时给出问题的解,无解时给出无解的结论)的处理过程。就本课程而言,算法就是计算机解决问题的过程。在这个过程中,无论是形成解决问题的思路还是编写算法,都是在实施某种算法。前者是推理实现的算法,后者是操作实现的算法。
2.算法的三要素是什么?
算法由操作、控制结构、数据结构三要素组成。
3.算法三要素中的"操作"包括哪些?
操作是算法最基本的执行单元,包括以下几个方面:
- 算术运算:加、减、乘、除
- 关系比较:大于、小于、等于、不等于
- 逻辑运算:与、或、非
- 数据传送:输入、输出、赋值(计算)
4.算法三要素中的"控制结构"包括哪些?
控制结构给出了算法的框架,决定了各操作的执行次序。包括以下三种:
- 顺序结构:各操作是依次进行的
- 选择结构:由条件是否成立来决定选择执行
- 循环结构:有些操作要重复执行,直到满足某个条件时才结束(也称为重复或迭代结构)
5.算法三要素中的"数据结构"是什么?
算法操作的对象是数据,数据间的逻辑关系、数据的存储方式及处理方式就是数据结构。它与算法设计是紧密相关的。
6.算法的基本性质有哪些?
算法就是把人类找到的求解问题的方法,经过过程化、形式化后,用算法的三要素表示出来。在算法的表示中要满足以下性质:
- 目的性:算法有明确的目的,算法能完成赋予它的功能
- 分步性:算法为完成其复杂的功能,由一系列计算机可执行的步骤组成
- 有序性:算法的步骤是有序的,不可随意改变算法步骤的执行顺序
- 有限性:算法是有限的指令序列,算法包含的步骤是有限的
- 操作性:有意义的算法总是对某些对象进行操作,使其改变状态,完成其功能
7.项目一的知识目标有哪些?
- 掌握算法的基本性质和算法三要素
- 了解算法设计的要求及算法的基本特征
- 了解算法的时间复杂度和空间复杂度
- 了解算法与程序的关系
- 掌握常用算法
8.项目一的能力目标有哪些?
- 能够描述常用算法
- 能够绘制常用算法流程图
9.项目一的素质目标有哪些?
- 鼓励学生自主学习,通过指导和反馈,帮助学生形成自主学习习惯,提高学习效率
- 通过开展创造性活动,激发学生创新能力,提高解决问题的能力