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算 法 案 例. ( 第一课时 ). 5. 25. 35. ( 1 ). 7. 49. 63. ( 2 ). 5. 7. 7. 9. 1 、求两个正整数的最大公约数. ( 1 )求 25 和 35 的最大公约数 ( 2 )求 49 和 63 的最大公约数. 所以, 25 和 35 的最大公约数为 5. 所以, 49 和 63 的最大公约数为 7. 2 、求 8251 和 6105 的最大公约数. 辗转相除法(欧几里得算法). 观察用辗转相除法求 8251 和 6105 的最大公约数的过程.
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算 法 案 例 (第一课时)
5 25 35 (1) 7 49 63 (2) 5 7 7 9 1、求两个正整数的最大公约数 (1)求25和35的最大公约数 (2)求49和63的最大公约数 所以,25和35的最大公约数为5 所以,49和63的最大公约数为7 2、求8251和6105的最大公约数
辗转相除法(欧几里得算法) 观察用辗转相除法求8251和6105的最大公约数的过程 第一步 用两数中较大的数除以较小的数,求得商和余数8251=6105×1+2146 结论: 8251和6105的公约数就是6105和2146的公约数,求8251和6105的最大公约数,只要求出6105和2146的公约数就可以了。 为什么呢? 第二步 对6105和2146重复第一步的做法6105=2146×2+1813同理6105和2146的最大公约数也是2146和1813的最大公约数。 思考:从上述的过程你体会到了什么?
完整的过程 例2 用辗转相除法求225和135的最大公约数 8251=6105×1+2146 225=135×1+90 6105=2146×2+1813 135=90×1+45 2146=1813×1+333 90=45×2 显然45是90和45的最大公约数,也就是225和135的最大公约数 1813=333×5+148 思考1:从上面的两个例子可以看出计算的规律是什么? 333=148×2+37 148=37×4+0 S1:用大数除以小数 显然37是148和37的最大公约数,也就是8251和6105的最大公约数 S2:除数变成被除数,余数变成除数 S3:重复S1,直到余数为0
8251=6105×1+2146 6105=2146×2+1813 2146=1813×1+333 1813=333×5+148 333=148×2+37 148=37×4+0 思考2:辗转相除法中的关键步骤是哪种逻辑结构? 辗转相除法是一个反复执行直到余数等于0停止的步骤,这实际上是一个循环结构。 m = n × q + r 用程序框图表示出右边的过程 r=m MOD n m = n n = r r=0? 否 是
《九章算术》——更相减损术 算理:可半者半之,不可半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减损,求其等也,以等数约之。 第一步:任意给顶两个正整数;判断他们是否都是偶数。若是,则用2约简;若不是则执行第二步。 第二步:以较大的数减较小的数,接着把所得的差与较小的数比较,并以大数减小数。继续这个操作,直到所得的减数和差相等为止,则这个等数就是所求的最大公约数。
例3 用更相减损术求98与63的最大公约数 解:由于63不是偶数,把98和63以大数减小数,并辗转相减 98-63=3563-35=2835-28=728-7=21 21-7=14 14-7=7 所以,98和63的最大公约数等于7 练习: 课本P36练习第1题
算法案例 (第二课时)
计算多项式f(x) =x5+x4+x3+x2+x+1当x = 5的值 算法1: 因为f(x) =x5+x4+x3+x2+x+1 所以f(5)=55+54+53+52+5+1 =3125+625+125+25+5+1 = 3906 算法2: f(5)=55+54+53+52+5+1 =5×(54+53+52+5+1) +1 =5×(5×(53+52+5 +1 )+1 ) +1 =5×(5×( 5× (52+5 +1) +1 )+1 ) +1 =5×(5×( 5× (5 × (5 +1 ) +1 ) +1 )+1 ) +1 分析:两种算法中各用了几次乘法运算?和几次加法运算?
是一个n次的多项式 设 《数书九章》——秦九韶算法 这是怎样的一种改写方式?最后的结果是什么? 对该多项式按下面的方式进行改写: 思考:当知道了x的值后该如何求多项式的值?
要求多项式的值,应该先算最内层的一次多项式的值,即要求多项式的值,应该先算最内层的一次多项式的值,即 然后,由内到外逐层计算一次多项式的值,即 最后的一项是什么? 思考:在求多项式的值上,这是怎样的一个转化? 这种将求一个n次多项式f(x)的值转化成求n个一次多项式的值的方法,称为秦九韶算法。
例2 已知一个五次多项式为 用秦九韶算法求这个多项式当x = 5的值。 解: 将多项式变形: 按由里到外的顺序,依此计算一次多项式当x = 5时的值: 你从中看到了怎样的规律?怎么用程序框图来描述呢? 所以,当x = 5时,多项式的值等于17255.2
开始 输入f (x)的系数: a0、a1、a2、a3、a4、a5 输入x0 n=0 v=a5 v= v·x0+a5-n n=n+1 n < 5? 是 否 输出v 结束 注意:要想使用检验功能,请使用前,先要减低宏的安全限制
排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 8,3,2,5,9,6 方法1: S1:比较第2个数与第1个数的大小,并排序得3,8 S2:将第3个数与S1中的数比较,插入适当的位置,得到 2,3,8 S3:将第4个数与S2中的数比较,并插入适当的位置,如此继续下去,直到把最后一个数插入到上一步已排好的数列的合适位置为止,得到: 2 ,3, 5, 8 S4: 2 ,3, 5, 8 ,9 S5: 2 ,3, 5, 6 , 8 , 9
直接排序法 8 2 2 2 3 2 8 3 3 3 3 3 8 3 5 8 5 2 2 2 5 6 8 8 5 5 5 5 9 8 9 9 9 9 9 6 6 6 6 9 6 6 排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 8,3,2,5,9,6 方法1: 开始 过程演示 排第1次 排第2次 排第3次 排第4次 排第5次
排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 8,3,2,5,9,6 方法2: S1:用第1个数与第2个数比较,若前者小则两数不变,否则,交换这两个数的位置。 根据题意,一趟后的结果是什么? S2:按这样的原则,比较第2个数和第3个数,前者小则两数不变,否则,交换这两个数的位置……直到比完最后两个数。(称为“一趟”) 为什么说前一趟的比较中交换为0次时,排序完成? 3,2,5, 8, 6 , 9 S3:如果前一趟的比较中交换的次数为0,说明排序已完成,否则回到S2。
3 3 3 3 8 3 2 2 2 2 3 8 2 5 2 5 5 8 5 8 5 8 8 5 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 9 排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 8,3,2,5,9,6 请将每一趟的结果写出来 第1趟 4 该趟中交换的次数为________次
2 2 2 2 3 2 3 3 3 3 2 3 5 5 5 5 5 5 8 6 8 8 6 8 8 6 6 6 8 6 9 9 9 9 9 9 排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 8,3,2,5,9,6 请将每一趟的结果写出来 第2趟 2 该趟中交换的次数为________次
2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 所以排序的结果为: 2,3,5,6,8,9 8,3,2,5,9,6 请将每一趟的结果写出来 第3趟 0 该趟中交换的次数为________次,
练习: 1、根据前面的介绍阅读课本P32的例3,并完成图1.3-6的填空
课后作业 课本P38的习题1.3第2、3题
算法案例 (第三课时)
一、进位制 1、什么是进位制? 2、最常见的进位制是什么?除此之外还有哪些常见的进位制?请举例说明. 进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统。
1、我们了解十进制吗?所谓的十进制,它是如何构成的?1、我们了解十进制吗?所谓的十进制,它是如何构成的? 十进制由两个部分构成 第一、它有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数字; (用10个数字来记数,称基数为10) 第二、它有“权位”,即从右往左为个位、十位、百位、千位等等。 例如:3721 表示有:1个1,2个十, 7个百即7个10的平方, 3个千即3个10的立方 其它进位制的数又是如何的呢?
2、 二进制 (1)二进制的表示方法 二进制是用0、1两个数字来描述的。如11001等 区分的写法:11001(2)或者(11001)2 8进制呢? 如7342(8) k进制呢? anan-1an-2…a2a1(k)?
二、二进制与十进制的转换 1、二进制数转化为十进制数 例1 将二进制数110011(2)化成十进制数 解: 根据进位制的定义可知 所以,110011(2)=51。
练习 将下面的二进制数化为十进制数? (1)11 (2)111 (3)1111 (4)11111
2、十进制转换为二进制 (除2取余法:用2连续去除89或所得的商,然后取余数) 例2 把89化为二进制数 解: 根据“逢二进一”的原则,有 89=2×44+1 89=2×44+1 = 2×(2×22+0)+1 44= 2×22+0 = 2×( 2×( 2×11+0)+0)+1 22= 2×11+0 = 2× (2× (2×(2× 5+1)+0)+0)+1 11= 2× 5+1 = 2× (2× (2× (2×(2× 2+1)+1)+0)+0)+1 5= 2× 2+1 所以89=2×(2×(2×(2×(2 × 2 +1)+1)+0)+0)+1 =2×(2×(2×(2×(22+1)+1)+0)+0)+1 =2×(2×(2×(23+2+1)+0)+0)+1 =2×(2×(24+22+2+0)+0)+1 =2×(25+23+22+0+0)+1 =26+24+23+0+0+21 89=1×26+0×25+1×24+1×23+0×22+0×21+1×20 所以:89=1011001(2)
2、十进制转换为二进制 例2 把89化为二进制数 余数 89 2 48 1 2 22 0 2 11 0 2 5 1 2 2 1 2 1 0 2 0 1 注意: 1.最后一步商为0, 2.将上式各步所得的余数从下到上排列,得到:89=1011001(2)
练习 将下面的十进制数化为二进制数? (1)10 (2)20 (3)128 (4)256
余数 5 89 5 17 4 3 2 5 0 3 3、十进制转换为其它进制 例3 把89化为五进制数 解: 根据除k取余法 以5作为除数,相应的除法算式为: 所以,89=324(5)。
将k进制数a转换为十进制数(共有 n位)的程序 a=anan-1… a3a2a1(k) =ank(n-1)+an-1k(n-2)+ … + a3k2 +a2k1+a1k0 INPUT a,k,n b=a1k0 i=1 b=0 b=a2k1 +b WHILE i<=n b=a3k2 +b t=GET a[i] … b=t*k^(i-1)+b b=ankn-1 +b i=i+1 i=1 WEND i=i+1 b=aiki-1+b PRINT b ai=GET a[i] GET函数用于取出a的右数第i位数 END
小结与作业 1、进位制的概念 2、掌握二进制与十进制之间的转换 作业:课本P38,习题1.3 第4题
算法案例 (第四课时)
排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 8,3,2,5,9,6 方法1: S1:比较第2个数与第1个数的大小,并排序得3,8 S2:将第3个数与S1中的数比较,插入适当的位置,得到 2,3,8 S3:将第4个数与S2中的数比较,并插入适当的位置,如此继续下去,直到把最后一个数插入到上一步已排好的数列的合适位置为止,得到: 2 ,3, 5, 8 S4: 2 ,3, 5, 8 ,9 S5: 2 ,3, 5, 6 , 8 , 9
直接排序法 8 2 2 2 3 2 8 3 3 3 3 3 8 3 5 8 5 2 2 2 5 6 8 8 5 5 5 5 9 8 9 9 9 9 9 6 6 6 6 9 6 6 排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 8,3,2,5,9,6 方法1: 开始 过程演示 排第1次 排第2次 排第3次 排第4次 排第5次
排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 8,3,2,5,9,6 方法2: S1:用第1个数与第2个数比较,若前者小则两数不变,否则,交换这两个数的位置。 根据题意,一趟后的结果是什么? S2:按这样的原则,比较第2个数和第3个数,前者小则两数不变,否则,交换这两个数的位置……直到比完最后两个数。(称为“一趟”) 为什么说前一趟的比较中交换为0次时,排序完成? 3,2,5, 8, 6 , 9 S3:如果前一趟的比较中交换的次数为0,说明排序已完成,否则回到S2。
3 3 3 3 8 3 2 2 2 2 3 8 2 5 2 5 5 8 5 8 5 8 8 5 6 9 9 9 9 9 6 6 6 6 6 9 排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 8,3,2,5,9,6 请将每一趟的结果写出来 第1趟 4 该趟中交换的次数为________次
2 2 2 2 3 2 3 3 3 3 2 3 5 5 5 5 5 5 8 6 8 8 6 8 8 6 6 6 8 6 9 9 9 9 9 9 排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 8,3,2,5,9,6 请将每一趟的结果写出来 第2趟 2 该趟中交换的次数为________次
2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 排序的算法 将下面数字按由小到大的顺序排列 所以排序的结果为: 2,3,5,6,8,9 8,3,2,5,9,6 请将每一趟的结果写出来 第3趟 0 该趟中交换的次数为________次,
练习: 1、根据前面的介绍阅读课本P32的例3,并完成图1.3-6的填空
课后作业 课本P38的习题1.3第2、3题