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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?​

  1. 掌握算法的基本性质和算法三要素
  2. 了解算法设计的要求及算法的基本特征
  3. 了解算法的时间复杂度和空间复杂度
  4. 了解算法与程序的关系
  5. 掌握常用算法

8.项目一的能力目标有哪些?​

  1. 能够描述常用算法
  2. 能够绘制常用算法流程图

9.项目一的素质目标有哪些?​

  1. 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
  2. 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