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- 2021-06-16 发布
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1.算法的概念
算法具有有限性、确定性、顺序性、正确性、不唯一性及普遍性的特点,即根据不同的思维方式,对同一个问题,可以设计出不同的算法,但其针对的问题是同一个.
2.程序框图
(1)程序框图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形.一个程序框图包括以下几部分:表示相应操作的程序框;带箭头的流程线;程序框外必要的文字说明.
(2)算法的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构.
①顺序结构
顺序结构由若干个依次执行的步骤组成.如下图中,A框和B框是依次执行的,只有在执行完A框指定的操作后,才能接着执行B框所指定的操作.
A
B
②条件结构
条件结构是指在算法中通过对条件的判断,根据条件是否成立而选择不同流向的算法结构.根据是否满足条件而选择执行步骤A或步骤B,且只能执行步骤A或步骤B之一,不可能同时执行步骤A或步骤B,也不可能步骤A或步骤B都不执行.一个条件结构可以有多个判断框.
③循环结构
当型循环结构是当给定的条件成立时,执行循环体,直到某一次条件不成立为止,此时不再执行循环体,终止循环.
直到型循环结构是先执行循环体,然后判断给定的条件是否成立,如果不成立,则继续执行循环体,直到某一次给定的条件成立为止,此时不再执行循环体,终止循环.
当型循环结构 直到型循环结构
注意:注意区分当型循环与直到型循环.直到型循环是“先循环,后判断,条件满足时终止循环”;而当型循环则是“先判断,后循环,条件满足时执行循环”;两者的判断框内的条件表述在解决同一问题时是不同的,它们恰好相反.
一、考查条件结构
【例1】执行如图所示的程序框图,若输入,则输出的取值范围是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由程序框图知,
当时,;
当时,,
从而当时,,选C.
【名师点睛】高考不常单独考查条件结构,只要根据判断条件选择相应的下一框中的内容即可求解,难度不大.
二、考查循环结构
【例2】阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出的结果是
A. B.
C. D.1
【答案】C
【解析】运行该程序,第一次,,此时;
第二次,,此时;
第三次,,此时,退出循环,输出的结果为,故选C.
【名师点睛】(1)高考中对程序框图的考查,主要是顺序结构、条件结构、循环结构,其中循环结构为重点,考查程序运行后的结果,或考查控制循环的条件,主要以选择题或填空题的形式出现.
(2)循环结构中必有条件结构,其作用是控制循环进程,避免进入“死循环”,是循环结构必不可少的一部分.
【例3】如果下面程序框图运行的结果s=1320,那么判断框中应填入
A.k<10? B.k>10?
C.k<11? D.k>11?
【答案】A
【解析】第一次循环,S=1×12=12,k=12-1=11,不输出,k的值不满足判断框内的条件;
第二次循环,S=12×11=132,k=11-1=10,不输出,k的值不满足判断框内的条件;
第三次循环,S=132×10=1320,k=10-1=9输出,k的值满足判断框内的条件,故判断框中的条件是k<10?,故选A.
【名师点睛】完善程序框图问题,结合初始条件和输出结果,分析控制循环的变量应满足的条件或累加、累乘的变量的表达式.
1.执行如图所示的程序框图,如果输入的,,,那么输出a的值为
A.6 B.5
C.4 D.3
【答案】C
【解析】∵,首先,则,
再比较,因此输出,故选C.
2.执行如图所示的程序框图,则输出S的值为
A.2 B.
C. D.
【答案】C
【解析】由程序框图得时,;时,;时,, 此时不满足,输出,故选C.
3.美索不达米亚平原是人类文明的发祥地之一,美索不达米亚人长于计算,他们创造了优良的记数系统,其中开平方算法是最具有代表性的,程序框图如图所示,若输入的值分别是8,2,0.5,每次运算都精确到小数点后两位,则输出的结果为
A.2.81 B.2.82
C.2.83 D.2.84
【答案】D
【解析】若输入,则不成立;
继续执行循环体,成立,
所以输出,故选D.
4.《孙子算经》是中国古代重要的数学著作,书中有一问题:“今有方物一束,外周一匝有三十二枚,问积几何?”该著作中提出了一种解决此问题的方法:“重置二位,左位减八,余加右位,至尽虚减一,即得.”通过对该题的研究发现,若一束方物外周一匝的枚数n是8的整数倍时,均可采用此方法求解.如图是解决这类问题的程序框图,若输入n=24,则输出的结果为
A.23 B.47
C.24 D.48
【答案】B
【解析】输入初始值n=24,则S=24,第一次循环:n=16,S=40;
第二次循环:n=8,S=48;
第三次循环:n=0,S=48,
跳出循环,S=48-1=47,输出S=47,选B.
5.运行如图所示的程序框图,设输出的数据构成集合A,从集合A中任取一个元素a,则函数y=xa在(0,+∞)上是增函数的概率为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】执行如图所示的程序框图,可知:
第一次循环:满足i<1,y=(-2)2-2×(-2)=8,输出y=8,i=-1;
第二次循环:满足i<1,y=(-1)2-2×(-1)=3,i=0;
第三次循环:满足i<1,y=02-2×0=0,i=1,
此时终止循环,所以输出的集合A={8,3,0},
从集合A中任取一个元素α,则函数y=xα在(0,+∞)上是增函数的概率为P=23,故选C.
6.执行如图所示的程序框图,那么输出的的值是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】运行该程序,初始值,
第一次循环,,;
第二次循环,,;
第三次循环,,;
第四次循环,,,
从而可以知道,每循环三次a的值呈现一个周期,观察可知,选D.
7.南宋数学家秦九韶在《数书九章》中提出的秦九韶,算法至今仍是多项式求值比较先进的算法.已知,下列程序框图设计的是求的值,在“”中应填的执行语句是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】初始值该程序的计算方式:
第一步:计算,空白处的结果应为;
第二步:计算,空白处的结果应为.
综合分析可得:空白处应填,故选C.
1.(2018新课标全国Ⅱ文 )为计算,设计了如图的程序框图,则在空白框中应填入
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由S=1-12+13-14+…+199-1100得程序框图先对奇数项累加,偶数项累加,最后再相减.因此在空白框中应填入i=i+2,选B.
2.(2017新课标全国Ⅰ文 )下面程序框图是为了求出满足的最小偶数n,那么在和两个空白框中,可以分别填入
A.A>1000和n=n+1
B.A>1000和n=n+2
C.A≤1000和n=n+1
D.A≤1000和n=n+2
【答案】D
【解析】由题意,因为,且框图中在“否”时输出,所以判定框内不能输入,
故填,
又要求为偶数且初始值为0,所以矩形框内填,故选D.
【名师点睛】解决此类问题的关键是读懂程序框图,明确顺序结构、条件结构、循环结构的真正含义.本题巧妙地设置了两个空格需要填写,所以需要抓住循环的重点,偶数该如何增量,判断框内如何进行判断可以根据选项排除.
3.(2017新课标全国Ⅱ文 )执行下面的程序框图,如果输入的,则输出的
A.2 B.3
C.4 D.5
【答案】B
【解析】阅读流程图,初始化数值.
循环结果执行如下:
第一次:;
第二次:;
第三次:;
第四次:;
第五次:;
第六次:;
结束循环,输出.故选B.
【名师点睛】算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.求解时,先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,如:是求和还是求项.
4.(2017新课标全国Ⅲ文 )执行下面的程序框图,为使输出S的值小于91,则输入的正整数N的最小值为
A.5 B.4
C.3 D.2
【答案】D
【解析】阅读程序框图,程序运行如下:
首先初始化数值:,然后进入循环体:
此时应满足,执行循环语句:;
此时应满足,执行循环语句:;
此时满足,可以跳出循环,则输入的正整数N的最小值为2.
故选D.
【名师点睛】对算法与程序框图的考查,侧重于对程序框图中循环结构的考查.先明晰算法及程序框图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环的起始条件、循环次数、循环的终止条件,更要通过循环规律,明确程序框图研究的数学问题,是求和还是求项.