我们身边的算法
• 广播操图解是广播操的算法； • 菜谱是做菜的算法； • 歌谱是一首歌曲的算法； • 空调说明书是空调使用的算法等
算法学的发展
• 随着科学技术的日新月异,算法学也得到 了前所未有的发展,现在已经发展到了各个 领域.有遗传算法,排序算法,加密算法,蚁群 算法等,与生物学,计算机科学等有着很广泛 的联系,尤其是在现在的航空航天中,更是有 着更广泛的应用.
将新得到的含零点的仍然记为［a,b］ .
第五步, 判断［a,b］的长度是否小于d或者
f(m)是否等于０. 若是，则m是方程的近似
解;否则，返回第三步．
解决问题
当d=0.05时
a 1 1 1.25 1.375 1.375 1.40625 1.40625 1.4140625 1.4140625
b 2 1.5 1.5 1.5 1.4375 1.4375 1.421875 1.421875 1.417969
m 1.5 1.25 1.375 1.4375 1.40625 1.421875 1.4140625 1.41796875 1.41601563
f(m) 0.25 -0.4375 -0.109375 0.06640625 -0.02246094 0.021728516 -0.00042725 0.010635376 0.00510025
d 1 0.5 0.25 0.125 0.0625 0.03125 0.015625 0.0078125 0.00390625
评析:实际上,上述步骤就是在求 2 的近似值.
与一般的解决问题的过程比较,算法有以下特 征:
①设计一个具体问题的算法时,与过去熟悉地 解数学题的过程有直接的联系,但这个过程必 须被分解成若干个明确的步骤,而且这些步骤 必须是有效的.
第一步, 用2除7,得到余数1.因为余数不为0， 所以2不能整除7.
第二步, 用3除7,得到余数1.因为余数不为0， 所以3不能整除7.
第三步, 用4除7,得到余数3.因为余数不为0， 所以4不能整除7.
第四步, 用5除7,得到余数2.因为余数不为0， 所以5不能整除7.
第五步, 用6除7,数.
任意给定一个大于1的整数n,试设计一个程序或步骤
对n是否为质数做出判定.
第一步：判断n是否等于2.若n=2，则n是质数； 若n>2，则执行第二步.
第二步:依次从2～（n－1）检验是不是n的因
数，即整除n的数,若有这样的数，则n不是质 数；若没有这样的数，则n是质数.
•这是判断一个大于1的整数n是否为质数的 最基本算法.
[问题1]请你写出解二元一次方程组的详细求解 过程.
xy35 (1) 2x4y94 (2)
xy35 (1) 解方程 2x4y94 (2)
第一步,由（1）得 x35y (3)
第二步, 将（3）代入（2）得
2 (3 5 y ) 4 y 9 4(4 )
第三步, 解（4）得 y12 (5)
第四步, 将（5）代入（3）得 x23
零点，进而得到零点近似值的方法
叫做二分法.
yx22 (x0)
解决问题
×
第一步, 令 f (x) x2 2.给定精确度d.
第二步, 给定区间［a,b］,满足f(a) ·f(b)＜0．
第三步,
取中间点 m
a
2
b
．
第四步, 若f(a) ·f(m) < 0,则含零点的区间为
［a,m］；否则，含零点的区间为［m, b］.
•用语言描述一个算法,最便捷的方式就是按 解决问题的步骤进行描述.每一步做一件事 情.
应用举例
例2.用二分法设计一个求方程
x2 20 ( x 0)
的近似根的算法.
探究解决
对于区间[a,b ]上连续不断、且
f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地
把函数f(x)的零点所在的区间一分
为二，使区间的两个端点逐步逼近
第五步,
得到方程组的解得
x23 y12
xy35 (1) 解方程 2x4y94 (2)
第一步, ( 1 ) 2 ( 2 ) 得 ： － 2 y 2 4( 3 ) 第二步, 解 (3 )得 ： y12
第三步, ( 1 ) 4 ( 2 ) 得 ：2 x 4 6( 4 )
第四步, 解 (4)得 ： x23
应用举例
例1.(2)设计一个算法判断35是否为质数.
第一步, 用2除35,得到余数1.因为余数不为0， 所以2不能整除35.
第二步, 用3除35,得到余数2.因为余数不为0， 所以3不能整除35.
第三步, 用4除35,得到余数3.因为余数不为0， 所以4不能整除7.
第四步, 用5除35,得到余数0.因为余数为0， 所以5能整除35.因此，35不是质数.
很多复杂的运算都是借助计算机和算法 来完成的,在高端科学技术中有着很重要的 地位.
• 科学家王小云主导破解两 大密码算法获百万大奖
• 杨振宁教授 为获得“求 是杰出科学 家奖”的山 东大学特聘 教授王小云 颁发了获奖 证书和奖金 100万元人 民币，表彰 其密码学领 域的杰出成 就。
应用举例
例1.(1)设计一个算法判断7是否为质数.
1.1算法与程序框图ppt
问题的提出
有一个农夫带一条狼狗、一只羊和 一筐白菜过河。如果没有农夫看管，则 狼狗要吃羊，羊要吃白菜。但是船很小， 只够农夫带一样东西过河。问农夫该如 何解此难题？
方法和过程： 1、带羊到对岸，返回；
2、带菜到对岸，并把羊带回； 3、带狼狗到对岸，返回； 4、带羊到对岸。
第五步,
得到方程组的解得
x23 y12
算法的概念:
广义地说：为了解决某一问题而采取的方 法和步骤，就称之为算法。
在数学中，按照一定规则解决某一类问 题的明确和有限的步骤，称为算法。
现在，算法通常可以编成计算机程序， 让计算机执行并解决问题。这些程序或步
骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之 内完成.
没有软件的支持，计算机只是一堆废铁而已；
软件的核心就是算法 ！
算法的特征
• 一.确定性:每一步必须有确切的定义。 • 二.有效性：原则上必须能够精确的运行。 • 三.有穷性：一个算法必须保证执行有限步
后结束
算法的优缺点
• 一.缺点:算法一般是机械的,有时需要进行 大量重复的计算.
• 二.优点:算法是一种通法,只要按照步骤去 做,总能得到结果.