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教学难点
准确写出输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句和循环语句。
教学过程
【创设情境】
在现代社会里,计算机已经成为人们日常生活和工作不可缺少的工具,如:
听MP3,看电影,玩游戏,打字排版,画卡通画,处理数据等等,那么,计算机是怎样工作的呢?
计算机完成任何一项任务都需要算法,但是,我们用自然语言或程序框图描述的算法,计算机是无法“看得懂,听得见”的。
因此还需要将算法用计算机能够理解的程序设计语言(programminglanguage)翻译成计算机程序。
程序设计语言有很多种。
如BASIC,Foxbase,C语言,C++,J++,VB等。
为了实现算法中的三种基本的逻辑结构:
顺序结构、条件结构和循环结构,各种程序设计语言中都包含下列基本的算法语句:
这就是这一节所要研究的主要内容——基本算法语句。
【探究新知】
我们知道,顺序结构是任何一个算法都离不开的基本结构。
输入、输出语句和赋值语句基本上对应于算法中的顺序结构。
(如右图)计算机从上而下按照语句排列的顺序执行这些语句。
输入语句和输出语句分别用来实现算法的输入信息,输出结果的功能。
如下面的例子:
用描点法作函数
的图象时,需要求出自变量与函数的一组对应值。
编写程序,分别计算当
时的函数值。
程序:
(教师可在课前准备好该程序,教学中直接调用运行)
(学生先不必深究该程序如何得来,只要求懂得上机操作,模仿编写程序,通过运行自己编写的程序发现问题所在,进一步提高学生的模仿能力。
)
〖提问〗:
在这个程序中,你们觉得哪些是输入语句、输出语句和赋值语句呢?
(同学们互相交流、议论、猜想、概括出结论。
提示:
“input”和“print”的中文意思等)
(一)输入语句
在该程序中的第1行中的INPUT语句就是输入语句。
这个语句的一般格式是:
INPUT“提示内容”;
变量
其中,“提示内容”一般是提示用户输入什么样的信息。
如每次运行上述程序时,依次输入-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,计算机每次都把新输入的值赋给变量“x”,并按“x”新获得的值执行下面的语句。
INPUT语句不但可以给单个变量赋值,还可以给多个变量赋值,其格式为:
INPUT“提示内容1,提示内容2,提示内容3,…”;
变量1,变量2,变量3,…
例如,输入一个学生数学,语文,英语三门课的成绩,可以写成:
INPUT“数学,语文,英语”;
a,b,c
注:
①“提示内容”与变量之间必须用分号“;
”隔开。
②各“提示内容”之间以及各变量之间必须用逗号“,”隔开。
但最后的变量的后面不需要。
(二)输出语句
在该程序中,第3行和第4行中的PRINT语句是输出语句。
它的一般格式是:
PRINT“提示内容”;
表达式
同输入语句一样,表达式前也可以有“提示内容”。
例如下面的语句可以输出斐波那契数列:
此时屏幕上显示:
TheFibonacciProgressionis:
11235813213455…
输出语句的用途:
(1)输出常量,变量的值和系统信息。
(2)输出数值计算的结果。
〖思考〗:
在,输出框的内容怎样用输入语句、输出语句来表达?
(学生讨论、交流想法,然后请学生作答)
参考答案:
输入框:
INPUT“请输入需判断的整数n=”;
n
输出框:
PRINTn;
“是质数。
”
PRINTn;
“不是质数。
(三)赋值语句
用来表明赋给某一个变量一个具体的确定值的语句。
除了输入语句,在该程序中第2行的赋值语句也可以给变量提供初值。
变量=表达式
赋值语句中的“=”叫做赋值号。
赋值语句的作用:
先计算出赋值号右边表达式的值,然后把这个值赋给赋值号左边的变量,使该变量的值等于表达式的值。
①赋值号左边只能是变量名字,而不能是表达式。
如:
2=X是错误的。
②赋值号左右不能对换。
如“A=B”“B=A”的含义运行结果是不同的。
③不能利用赋值语句进行代数式的演算。
(如化简、因式分解、解方程等)
④赋值号“=”与数学中的等号意义不同。
在,哪些语句可以用赋值语句表达?
并写出相应的赋值语句。
(学生思考讨论、交流想法。
【例题精析】
〖例1〗:
编写程序,计算一个学生数学、语文、英语三门课的平均成绩。
分析:
先写出算法,画出程序框图,再进行编程。
算法:
程序:
〖例2〗:
给一个变量重复赋值。
[变式引申]:
在此程序的基础上,设计一个程序,要求最后A的输出值是30。
(该变式的设计意图是学生加深对重复赋值的理解)
〖例3〗:
交换两个变量A和B的值,并输出交换前后的值。
引入一个中间变量X,将A的值赋予X,又将B的值赋予A,再将X的值赋予B,从而达到交换A,B的值。
(比如交换装满水的两个水桶里的水需要再找一个空桶)
〖补例〗:
编写一个程序,要求输入一个圆的半径,便能输出该圆的周长和面积。
(
取3.14)
设圆的半径为R,则圆的周长为
,面积为
,可以利用顺序结构中的INPUT语句,PRINT语句和赋值语句设计程序。
(三)条件语句
算法中的条件结构是由条件语句来表达的,是处理条件分支逻辑结构的算法语句。
(IF-THEN-ELSE格式)
当计算机执行上述语句时,首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,就执行THEN后的语句1,否则执行ELSE后的语句2。
其对应的程序框图为:
(如上右图)
在某些情况下,也可以只使用IF-THEN语句:
(即IF-THEN格式)
计算机执行这种形式的条件语句时,也是首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,就执行THEN后的语句,如果条件不符合,则直接结束该条件语句,转而执行其他语句。
条件语句的作用:
在程序执行过程中,根据判断是否满足约定的条件而决定是否需要转换到何处去。
需要计算机按条件进行分析、比较、判断,并按判断后的不同情况进行不同的处理。
编写程序,输入一元二次方程
的系数,输出它的实数根。
先把解决问题的思路用程序框图表示出来,然后再根据程序框图给出的算法步骤,逐步把算法用对应的程序语句表达出来。
算法分析:
我们知道,若判别式
,原方程有两个不相等的实数根
、
;
若
,原方程有两个相等的实数根
若
,原方程没有实数根。
也就是说,在求解方程之前,需要首先判断判别式的符号。
因此,这个过程可以用算法中的条件结构来实现。
又因为方程的两个根有相同的部分,为了避免重复计算,可以在计算
和
之前,先计算
,
。
程序框图:
(参照课本
(如右图所示)注:
SQR()和ABS()是两个函数,分别用来求某个数的平方根和绝对值。
即
编写程序,使得任意输入的3个整数按从大到小的顺序输出。
用a,b,c表示输入的3个整数;
为了节约变量,把它们重新排列后,仍用a,b,c表示,并使a≥b≥c.具体操作步骤如下。
第一步:
输入3个整数a,b,c.
第二步:
将a与b比较,并把小者赋给b,大者赋给a.
第三步:
将a与c比较.并把小者赋给c,大者赋给a,此时a已是三者中最大的。
第四步:
将b与c比较,并把小者赋给c,大者赋给b,此时a,b,c已按从大到小的顺序排列好。
第五步:
按顺序输出a,b,c.
(如右框图所示)
铁路部门托运行李的收费方法如下:
y是收费额(单位:
元),x是行李重量(单位:
kg),当0<x≤20时,按0.35元/kg收费,当x>20kg时,20kg的部分按0.35元/kg,超出20kg的部分,则按0.65元/kg收费,请根据上述收费方法编写程序。
首先由题意得:
该函数是个分段函数。
需要对行李重量作出判断,因此,这个过程可以用算法中的条件结构来实现。
INPUT“请输入旅客行李的重量(kg)x=”;
x
IFx>
0ANDx<
=20THEN
y=0.35*x
ELSE
y=0.35*20+0.65*(x-20)
ENDIF
PRINT“该旅客行李托运费为:
”;
y
END
(四)循环语句
算法中的循环结构是由循环语句来实现的。
对应于程序框图中的两种循环结构,一般程序设计语言中也有当型(WHILE型)和直到型(UNTIL型)两种语句结构。
即WHILE语句和UNTIL语句。
(1)WHILE语句的一般格式是:
其中循环体是由计算机反复执行的一组语句构成的。
WHLIE后面的“条件”是用于控制计算机执行循环体或跳出循环体的。
当计算机遇到WHILE语句时,先判断条件的真假,如果条件符合,就执行WHILE与WEND之间的循环体;
然后再检查上述条件,如果条件仍符合,再次执行循环体,这个过程反复进行,直到某一次条件不符合为止。
这时,计算机将不执行循环体,直接跳到WEND语句后,接着执行WEND之后的语句。
因此,当型循环有时也称为“前测试型”循环。
其对应的程序结构框图为:
(2)UNTIL语句的一般格式是:
直到型循环又称为“后测试型”循环,参照其直到型循环结构对应的程序框图,说说计算机是按怎样的顺序执行UNTIL语句的?
(让学生模仿执行WHILE语句的表述)
从UNTIL型循环结构分析,计算机执行该语句时,先执行一次循环体,然后进行条件的判断,如果条件不满足,继续返回执行循环体,然后再进行条件的判断,这个过程反复进行,直到某一次条件满足时,不再执行循环体,跳到LOOPUNTIL语句后执行其他语句,是先执行循环体后进行条件判断的循环语句。
通过对照,大家觉得WHILE型语句与UNTIL型语句之间有什么区别呢?
(让学生表达自己的感受)
区别:
在WHILE语句中,是当条件满足时执行循环体,而在UNTIL语句中,是当条件不满足时执行循环体。
编写程序,计算自然数1+2+3+……+99+100的和。
分析:
这是一个累加问题。
我们可以用WHILE型语句,也可以用UNTIL型语句。
由此看来,解决问题的方法不是惟一的,当然程序的设计也是有多种的,只是程序简单与复杂的问题。
WHILE型:
UNTIL型:
〖例4〗:
根据,将程序框图转化为程序语句。
仔细观察,该程序框图中既有条件结构,又有循环结构。
上述判定质数的算法是否还能有所改进?
(让学生课后思考。
某纺织厂1997年的生产总值为300万元,如果年生产增产率为5﹪,计算最早在哪一年生产总值超过400万元。
从1997年底开始,经过x年后生产总值为300×
(1+5﹪)x,可将1997年生产总值赋给变量a,然后对其进行累乘,用n作为计数变量进行循环,直到a的值超过400万元为止。
解:
程序框图为:
程序:
【课堂小结】
本节课介绍了输入语句、输出语句和赋值语句、条件语句和循环语句的结构、特点、作用以及用法。
掌握并应用输入语句,输出语句,赋值语句,条件语句和循环语句编写一些简单的程序解决数学问题,特别是掌握赋值语句中“=”的作用及应用。
编程一般的步骤:
先写出算法,再进行编程。
我们要养成良好的习惯,也有助于数学逻辑思维的形成。
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- 基本 算法 语句