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课件网) 4.1 算法及其特征 学习目标 02计算思维 运用恰当的方式描述算法。 03数字化学习与创新 运用Python语言实现简单算法,解决问题。 01信息意识 熟悉将解决问题的方法归纳为一系列清晰、准确的步骤的过程。 解算法基本要素及重要特征。 同学们： 中国空间站在2022年建成。载人空间站为“天宫”；核心舱为“天和”；实验舱Ⅰ为“问天”；实验舱Ⅱ为“梦天”；货运飞船为“天舟”。同学们刚刚观看了航天员返回地球的整个过程，他们返回地球的方法和步骤有哪些呢？你是有没有想成为一名“航天员”的梦想呢？ 那我们来一场“航天员”招募活动。 如果你想成为我们今天课堂上的“航天员”，你必须通过三个挑战才能入选，你准备好了吗？下面，让我们一起来依次挑战吧！ 假设“天和”核心舱工作台上有三盏指示灯，分别对应3个系统。一旦灯亮起就说明该系统发生故障。如果情况紧急，只允许你进舱一次的情况下，如何判断哪盏指示灯对应哪一个系统呢 ？ 系统 系统 系统 ＊设计算法是解决问题的核心，它的基本任务是对问题进行定性分析和定量分析。遵循算法的特征和约定，寻求计算的方法和规则，明确解决问题的途径。 挑战一:定性分析，判断“指示灯与控制系统的对应关系”。 灯只有亮、灭两种状态，但是灯又具有一种特殊性，即灯亮的同时会伴随发光发热，因此灯被触摸时还有冷、热两种状态。综上所述，一盏灯可能有4种不同的状态。 分析问题─指示灯的状态和特性 灯亮 灯灭 发热 不发热 怎么样保证每盏灯的状态都是唯一的 题目中并没有限制故障发生的次数，所以3个系统的灯状态是可以随意发生的。 挑战一:定性分析，判断“指示灯与控制系统的对应关系”。 根据自己的分析设计一个算法： 算法的描述—自然语言 第一步:1、2故障灯亮起。 第二步:过2分钟后强行关闭系统1。 第三步:靠近工作台，亮灯的与系统2连接。 第四步:摸一下另外两盏不亮的指示灯，发热的指示灯与系统1连接。 第五步:不亮又不热的指示灯与系统3连接。 ？ 系统 1 系统 2 系统 3 给指示灯和系统编号 1 2 3 挑战一:定性分析，判断“指示灯与控制系统的对应关系”。 开始 结束 为系统和指示灯编号 系统1,系统2故障，过2分钟后 靠近工作台 是 否 是 否 流程图 算法：解决问题的方法和步骤。 第一步:1、2故障灯亮起。 第二步:过2分钟后强行关闭系统1。 第三步:靠近工作台，亮灯的与系统2连接。 第四步:摸一下另外两盏不亮的指示灯，发热的指示灯与系统1连接。 第五步:不亮又不热的指示灯与系统3连接。 自然语言 强行关闭系统1 灯热？ 指示灯亮？ 该灯与系统2连接 该灯与系统1连接 该灯与系统3连接 挑战一:定性分析，判断“指示灯与控制系统的对应关系”。 假设“问天”实验舱中有4盒实验药品，每一盒里都用小布袋装着相同重量的实验药品。其中有1盒实验药品被污染，污染后每个小布袋中的实验药品增重1g，请你在只允许称重一次的情况下，判断出哪个盒药品被污染 （注意：此处称重是按照在地球引力环境下来计算的。） 提示：如果从每一盒中取出1袋分别称重，肯定可以判断那盒被污染，但不符合“只称重一次”的要求。你能改进你的判断方法吗？ 1 2 3 4 挑战二:定量分析，寻找“被污染的实验药品”。 考虑1小布袋实验药品的重量变化，如果药品被污染，则增重 l 克，否则增重 0 克。 从某一盒中取出 n 袋药品，如果被污染，则增重 n 克，否则增重 0 克。 改进判断方法： 如果从不同的盒中取出不同袋数的药品，你能根据增重情况找出被污染的那一盒药品吗 1 2 3 4 挑战二:定量分析，寻找“被污染的实验药品”。 问题1:从第1个盒中取出1袋药品，从第2个盒中取出2袋药品，从第3个盒中取出3袋药品，从第4个盒中取出4袋药品 ... ...
