《数据结构[Python 语言描述]》 教案 第2课 绪论（1.4）.pdf

课题第2课绪论（1.4）

课时2课时（90min）

知识目标：

（1）了解算法的定义、特性、描述方法和设计要求

（2）了解算法性能评价的重要指标

教学目标技能目标：

能分析简单算法的时间复杂度和空间复杂度

素质目标：

通过对算法的改进，培养科学严谨、精益求精的工匠精神

教学重点：算法的描述方法和设计要求、算法性能评价的重要指标

教学重难点

教学难点：算法的描述方法

教学方法问答法、讨论法、讲授法、实践法

教学用电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程主要教学内容及步骤

【教师】使用APP进行签到

考勤

【学生】班干部报请假人员及原因

【教师】提出以下问题：

问题导入你认为算法是什么？

【学生】思考、举手回答

【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍算法和算法分析

1.4算法和算法分析

在实际生活中，人们做任何事情都是有一定步骤的。例如，要在商场购买某种商品，应首先挑选商

品，然后开具小票，接着到收银台付款，最后提货。因此，可以简单地将算法理解为解决某一问题所采

取的方法和步骤。

1.4.1算法的定义和特性

在计算机领域中，算法是指根据所要处理的问题，在数据的逻辑结构和存储结构基础上，利用有限

的步骤解决这一特定问题所采用的一组有穷规则的集合.

【高手点拨】

算法建立在数据结构之上，它的设计依赖于数据的逻辑结构，而它的实现依赖于数据的存储结构。

传授新知

✈【教师】随机邀请学生回答以下问题

算法有哪些特性？

✈【学生】聆听、思考、回答

（1）有穷性。一个算法必须在有限步骤之内正常结束，不能形成无穷循环。

（2）确定性。算法中的每一个步骤必须有确定含义，不能有二义性。

（3）可行性。算法中的每一个步骤都可以通过已经实现的基本操作运算执行有限次来实现。

（4）输入。一个算法可以有0个或多个输入。1

（5）输出。一个算法至少有一个或多个输出。

【拓展阅读】

高德纳·克努特被誉为现代计算机科学的鼻祖，他所著的描述基本算法与数据结构的经典著作《计算

机程序设计艺术》在计算机史上的地位，堪比数学史上欧几里得所著的《几何学原理》。

……（详见教材）

1.4.2算法的描述方法

1．自然语言

使用自然语言（如汉语、英语等）描述算法的优点是简单直观且便于阅读，缺点是不够严谨，与计

算机采用的程序设计语言相差很大，需要用户自行进行转换。

✈【教师】讲解实例1-2（详见教材），并介绍自然语言描述步骤

2．流程图

流程图通过规定的图形符号（见表1-2）来描述算法。使用流程图描述算法的优点是直观、简洁、明

了。

表1-2流程图常用的图形符号

图形符号名称含义