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高中信息技术:算法与程序设计


算法与程序设计

基础知识介绍
第一课时

一、QBASIC 程序的实际意义:
QBASIC 程序是一种高级语言,是初学者通用符号指令代码的简称。 教师可以联系生活实际,谈一谈高级语言学习的重要性。 二、QBASIC 程序的启动、窗口组成: (多媒体介绍) QBASIC 程序窗口菜单介绍: File Edit View Search Run Debug Option Help 文件菜单:主要包括新建文件、打开、保存文件等操作 编辑菜单:主要包括编辑、修改程序的剪切、复制、粘贴等操作 查看菜单:主要包括查看输出屏幕、子程序窗口等操作 查看菜单:主要包括在程序中查找、替换等操作 运行菜单:主要包括运行程序的操作 测试菜单:主要包括调试程序的操作 选项菜单:主要包括对 QBASIC 集成环境进行初始设置等操作 帮助菜单:主要包括提供各种操作的帮助信息等操作

(可按 F6 键在窗口之间进行切换) 三、计算机三种语言的特点: 1、机器语言:由 0,1 两种代码编写,计算机可以直接执行。 2、汇编语言:助记符语言,经汇编后计算机才能执行。 3、高级语言:直接用数学表达式和英文单词书写,分解释和编译两种执行方式。 如:QBASIC 程序是一种高级语言,是初学者通用符号指令代码的简称。 教师进行下列程序的输入、编辑演示①: ①CLS LET R=5 LET L=2*3.14*R LET S=3.14*R*R PRINT “L=”;L,”S=”;S END 学生课堂练习②③④⑤: ②CLS LET A=10:LET B=20 PRINT(A+B) PRINT “A*B=” ;A*B END ③CLS LET A=10:LET B=20
1

LET A=A+B LET B=A-B LET A=A-B PRINT (A,B) END ④CLS LET A=10:LET B=20 LET C=A LET A=B LET B=C PRINT “A=” ;A, “B=” ;B END ⑤CLS LET S=0 INPUT “N=”;N FOR I=1 TO N S=S+I NEXT I PRINT “S=”;S END 第二课时 一、常量的类型及其表示方法: 1、数据类型: 在程序执行过程中,本身始终不变的量,称为常量。 2、常量的分类: ①数值型常量: 有日常计数法(38,38.26,-0.000375)和科学计数法(25E+4,3.2e-10);又可分为整数型和 实数型。(分数不是常量) ②字符串常量: 字符串常量必须用双引号括起来,字符串常量可以由任何字符组成,但双引号要身除外。 如: “12345” 、 “ASD” 、 “信息技术”等。 学生课堂练习 1: (填写编号) 下列常量中是数值型常量的有 ;是字符串常量的有 。 A、23.34 B、“QWER” C、“233445” F、“-21E+15” 二、变量的类型及其表示方法: 1、定义: 在程序运行中可以改变的量,称为变量。 2、变量的分类: 变量可分为数值型变量和字符型变量。 3、变量的命名规则: ①数值型变量的命名规则:第一个必须是字母(大、小写均可) 、可以包括数字和下划线, 不能使用某些关键字和函数名,有效长度为 40 个字符。 如:A X CLASS grad aver sum s1 s2 x 等
2

学生课堂练习 2: (下列变量是错误的,请说明理由) 9A A**% LET PRINT ABS( ) ②字符串型变量的命名规则: 与数值型变量的命名规则相同,但字符串型变量的末尾必须有一个“$”号 如:X$ A1$ ADD$ NAME$ 学生课堂练习 3: 将下列对应的合法常量、变量用划线连接起来: 常量 变量 23.34 A “QWER” CLASS 2.34E-13 X$ 45 ADD$ 泸州外国语学校 grad X A1$ “PRINT$ ” PRINT 第三课时 一、QB 的标准函数 函数名 INT(X) 函数格式 Y=INT(X) 得到 X 的绝对值 得到 X 的算术平方根 得到 0 至 1 之间的一个随机值 输出 X 的符号,1 代表正,-1 代表负,0 代表 0 输出 X 的正弦值(X 用弧度表示) 函数的功能 得到一个不大于 X 的最大整数

ABS(X) Y=ABS(X) SQR(X) Y=SQR(X) RND(X) Y=RND(X) SGN(X) Y=SGN(X) SIN(X) Y=SIN(X)

例如: ABS(-5)=5 SQR(9)=3 INT(7.89)=7 INT(-7.78)=-8 0 INT(9/3)=3 INT(8/5)=1 SIN(30 )=SIN(30*3.1415/180) 学生课堂练习 1: SQR(130-9)= ;ABS(-16.3)= ;INT(-16.3)= ABS(9/3)= ;INT(16/4)= ;SGN(-123)= 二、QB 的算术运算符和算术表达式: 1、QB 的算术运算符: 项目 加+ 减乘* 除/ 例如 4+5 8-3 5*8 5/2=2.5 项目 整除\ 求余 MOD 乘方^

;

例如 5\2=2 5 MOD 2=1 5^2=25

2、算术运算符的先后次序: 括号→正负号→函数→ 乘方→ 乘、除、整除→ 求余→加、减 学生课堂练习 2: 用标号标出下列表达式的顺序: ①6*SQR((5*X)+2)^6/2-15
3

②INT(4*3.14159*R^3/3) 三、QB 的算术表达式:

a?b ? (a ? b) /( x ? y) x?y 3ab ? SQR (3 * a * b) xy ? x * y / sqr ( x ? y) x?y
课后作业:

SQR(130-9)= ABS(-9/3)=

;ABS(-16.3)= ;INT(16/5)=
第四课时

;INT(-16.3)=

;

二、QB 的关系运算符和关系表达式: 项目名称 大于 等于 大于等于 符号 > = >= 项目名称 小于 不等于 小于等于 符号 < <> <=

真用数字“-1”表示 假用字数“0”表示 例如: Print 3>5 print 6>2 Print 3<>4 print 3+4=7 学生课堂练习 1:(指出下列的输出结果) ①Print int(3.5)>3 ②print int(4/2)=4/2 ③print int(9.56+0.5)=10 ④Print int(9.46+0.5)=9 ⑤print 3<=int(3.99) ⑥print int(rnd(100))=0 ⑦print 7*8<sqr(10^3) 三、QB 的逻辑运算符与逻辑表达式: 项目名称 逻辑非 符号 NOT 项目名称 逻辑与 符号 AND 项目名称 逻辑或 符号 OR

例如:已知三条线段的长度分别为 a、b、c,写出它们能否构成三角形的逻辑表达式; (a+b)>c and (a+c)>b and (b+c)>a 学生课堂练习 2: 按要求写出以下的逻辑表达式:
4

①X 表示整数 ②X 表示偶数 ③X 表示奇数 ④X 能被 Y 整除 ⑤X 大于 3 且 X 小于 10 ⑥X 大于等于 3 且 X 小于等于 10 ⑦X 小于-3 或 X 大于 10 ⑧X 既能被 3 整除又能被 5 整除 ⑨X 既能被 3 整除或能被 5 整除 ⑩X 与 Y 的余数等于 3 四、QB 的字符串运算: “+” 如: “ABCD”+“123”→“ABCD123” 二、将下列数学表达式写成 QB 的表达式: ① x1 ?

? b ? b 2 ? 4ac 2a
xy 2 ? b 3 1 a?b
1 2 at 2

② x2 ?

③ s ? vt ? ④v ?

3 * 3.14159 * R 3 4

程序设计的步骤和方法
顺序结构的程序 一、赋值语句(LET) 1、格式: LET 变量=表达式 注:(1)语句定义符“LET”可省略。 (2)这里的符号“=”称作赋值号 2、功能:把“=”右边的表达式的值赋给左边的变量。 如果右过是数值型表达式,计算机将先计算出这个表达式的值,然后再把值赋给左边 的变量。 程序例: Input A,B Let C=A Let A=B Let B=C Print A,B End 程序例:

5

cls Input A,B C=A:A=B:B=C Print A,B End 一句一行,多句一行用:间隔 C=A:A=B:B=C 这个典型式子叫交换器,一般交换两个变量的值都用这个形式。

二、输入语句(INPUT);
1、格式: INPUT 变量 1,变量 2,…,变量 n; 2、功能: 程序运行到 INPUT 语句时,屏幕出现一个 “ ? ” 号,等待用键盘输入数据给 INPUT 后面的变量或变量组。 三、输出语句(PRINT) 1、格式: PRINT 输出内容 注:输出内容可以是数、数值表达式、字符串。 2、功能: (1)、当输出内容是数时,直接输出该数; (2)、当输出内容是数值表达式时,首先计算表达式的值,然后输出该值; (3)、当输出内容是字符串时,直接输出双引号内的内容。 (4)、当输出内容是变量时,输出变量的值 练习:课后,教师与学生共同完成 例:求程序的运行结果 Let a=3 Let b=5 Let c=a Let a=b Let b=c Print a,b End

运行结果: LET A=5 LET B=A*(A-1)+1 LET C=B/(A-2) PRINT C END 运行结果: LET A=5 LET B=3 C=A:A=B:B=C PRINT A END
6

运行结果: LET A= -6 LET B= 9 LET C=ABS(A)-SQR(B) PRINT C END 运行结果: A=2 B=3 A=A+B B=A-B A=A-B PRINT B 运行结果: LET X= 2 LET Y= 9 LET Z=X+SQR(Y) PRINT Z END 运行结果:_______ LET A=4 LET B=15 LET C=A+B/3 PRINT C END 运行结果:_______
课堂练习: 1.输入任意两个数,计算平均分。 A=INPUT() B LET C=(A+B)/2 PRINT C END 2.求底半径为 R、高为 H 的圆柱的体积 V 和全面积 S。 3.输入长方体的长、宽、高,计算它的表面积。2(ab+bc+ac) 4.输入一元二次方程的系数 a、b、c,计算△(d) 。 5.输入你的英文名,让计算机跟你打招呼。 PRINT "What is your name?" INPUT NAME$ PRINT "Nice to meet you,"; NAME$ 6.输入两个数,交换它们的值。 INPUT A,B PRINT A,B

累加器 CLS a=0 a=a+1 a=a+2 a=a+3 a=a+4 PRINT a

7

LET C=A LET A=B LET B=C PRINT A,B END 7.输入一个数,输出它的绝对值。 8.输入一个数,输出它的算术平方根。 9.输入一个角度,输出它的正弦值。 10.输入一个角度,输出它的正切值。 11.验证公式:sin(α +β )=sin α ×cosβ +sinβ ×cos α 12.输入被除数和除数,输出它的余数。 13.输入一元二次方程的系数 a、b、c,输出它的两个根。 14.输入一个“两位数” ,输出它的十位数和个位数。 15.输入一个“四位数” ,输出它的千位数、百位数、十位数和个位数。 16.输入被除数和除数,输出商和余数。 17.输入两个数到 A、B 中,输出 A 除以 B 的值。 (保留两位小数) 18.输入一个三位的自然数,然后把这个数的百位与个位对调,输出对调后的结果。 19. 编写程序把一个四位整数 3581 颠倒成 1853。 分支结构程序设计 一、格式 1、IF 条件 THEN 语句组 END IF 功能:如果条件成立(为真),执行 THEN 后面的语句组,否则执行下一句。 2、IF 条件 THEN 语句组 1 ELSE 语句组 2 END IF 功能:如果条件成立(为真),执行 THEN 后面的语句组 1,否则执行 ELSE 后面的语句组 2。 例 1:输入一个数,如果这个不等于零,那么输出它的倒数,否则不显示。 INPUT X IF X<>0 THEN Y N N 条件成立? 条件成立? Y=1/X PRINT Y END IF END Y 语句组 1 语句组 1 语句组 2

图 3-1 例 2:输入两个数,将大的那个数输出 INPUT A,B IF A>B THEN MAX=A

图 3-2

8

ELSE MAX=B ENDIF PRINT “MAX=“;MAX END 例 3:比较三个数的大小,找出最大值 CLS INPUT A,B,C IF A>B THEN MAX=A ELSE MAX=B ENDIF IF C>MAX THEN MAX=C ENDIF PRINT “MAX=“;MAX END 练习: 1、输入一个数,如果是非负数,则输出它的算术平方根。 INPUT X IF X>=0 THEN Y=SQR(X) ENDIF PRINT Y END 2、计算房租费。房租收费标准是:住房面积在 70 平方米以下的,单价为 1.15 元/平方米; 超过 70 平方米的,其超过部分单价 2.1 元/ 平方米。 INPUT X IF x<=70 THEN LET Y = 1.15*X ELSE LET Y=1.15*70+2.1*(X-70) END IF PRINT X , Y END

3、 完善下列程序,使其判断从键盘输入的一个正整数的奇偶性。 INUPT A IF A/2 INT(A/2) THEN PRINT "这是个奇数" ELSE PRINT "这是个偶数" END IF 4、完善程序,凡购买10瓶以上矿泉水(包括10瓶),每瓶0.8元;否则,每瓶1
9

元。 INPUT "瓶数=";X IF X>=10 THEN LET Y= ELSE LET Y=X*1 END IF PRINT "收款=";Y END 5、完善程序,每位顾客一次性购货超过100元,给九折优惠;否则,给九五折优 惠。 INPUT X IF X<=__________ THEN LET Y=X*0.95 ELSE LET Y=X*0.9 END IF PRINT "收款=";Y END 6、输入一个数 x,求它的绝对值 INPUT X IF X>=0 THEN Y=X ELSE ________ PRINT Y END 7、 2x (x>=0) 已知 y= ,求 y 的值。 X/3 (x<0) INPUT X IF X>=0 THEN Y=2*X ELSE _____________ END IF PRINT Y END
输入三个数 a、b、c,首先判断这三个数能否构成三角形,若能,则求出三角形的面积。 (提示:海伦公式 S ? d (d ? a)(d ? b)(d ? c) ,其中 d ?

a?b?c ,a、b、c 为边长) 2

(★,If 条件语句,测试数据 a=5,b=6,c=7;答案:14.7) 从键盘读入三个数,按从大到小的顺序把它们打印出来。 (★,If 条件语句)

10

输入三角形的三边,判断它是否是直角三角形。 (★,If 条件语句,测试数据①3、4、5;②4、5、6;答案①Yes;②No) 编写一个根据用户键入的两个操作数和一个运算符, 由计算机输出运算结果的程序。 (★★★) 输入一个年号,判断它是否为闰年。 (★,If 条件语句,测试数据①1900;②2000;③2008;答案:①No;②Yes;③Yes) 输入 a、b、c 三个数,打印出最大者(★,If 条件语句) 输入三个数,判断以这三个数为边能否组成一个三角形。若不能,则给出适当信息;若能, 则进一步判断它们构的是锐角三角形、直角三角形还是钝角三角形,并输出其特征(等边、 等腰、直角、一般) 、求其面积。 (★★,If 条件语句)

(算法分析:对于判断是锐角、直角、还是钝角三角形,只需判断最大边的平方与其余两边 的平方和的大小比较即可,小于则为锐角、等于则为直角、大于则为钝角。 ) (测试数据:①1、2、3;②3、4、5;③)4、4、7;④5、5、5;答案:①No;②直角、 面积 6.00;③钝角、等腰、面积 6.78;④锐角、等边、面积 10.83)

11

循环结构的程序 一、格式 FOR 循环变量=初值 循环体 NEXT 循环变量

TO 终值 STEP 步长

例 1、使其能求出 1+2+3+……+100 之和。 LET S=0 FOR I=1 TO 100 STEP 1 LET S=S+I NEXT I PRINT S END 注:S=S+I 相当于累加器 例 2、写出下列程序运行结果。 LET S=0 FOR X=1 TO 16 STEP 3 LET S=S+1 // S=S+1 可用作计数器 NEXT X PRINT S END 运行结果: 6 例 3、完善下列程序 求 1*2*3*……*100 的积 LET S=1 FOR I=1 TO 100 STEP ( 1 LET S= ( S*I ) NEXT I PRINT S END 练习:

赋初值给循环变量 记下终值和步长

循环变量超过 终值? N 循环体 循环变量增加 一个步长

Y

图 4-1

)

1、求 10+8+6+……+2 完善下面的程序 LET S=0 FOR I=10 TO 2 STEP _____ LET S= NEXT I PRINT S 2、编程计算 P=1×2×3×4×┅┅×19 的积 LET P=1 FOR I=1 TO 19 STEP LET S= NEXT I
12

PRINT S END 3、求 1+5+9+……+37 的和,完善下面的程序 LET S=______ FOR I=1 TO 37 STEP LET S= S+I NEXT I PRINT S END 4、完善下列程序,使其能求出100以内(包括100)的偶数之和。 LET T=______ FOR I=2 TO 100 STEP ____ LET T= T+I NEXT I PRINT T END 5、求和: 1+1/2+1/3+1/4+……….+1/100 S=0 FOR I=1 TO 100 ______________ NEXT I PRINT “S=”;_____ END 打印如下图形 ① ② **** * **** ** **** *** **** ****

③ * ** *** ****

④ **** **** **** ****
1 ; 100 ? 100 ; ?

⑤ * *** ***** *******

⑥ ******* ***** *** *
? 1002 ;
? 100 ;

1、 编程计算 S=1+2+3+…+100。 (★,循环语句, 答案:5050) 相关练习: (1) S ? 1 ?

1 1 ? ? 2 3

(2) S ? 12 ? 22 ?

(3) S ? 2 ? 4 ? 6 ?

(4) S ? 1 ? 4 ? 7 ? 10 ?

(相关练习答案: (1)5.19(保留 2 为小数) ; (2)338350; (3)2550; (4)1717) 2、 求两个整数 a 与 b 的最大公约数和最小公倍数。 (★,循环语句、If 条件语句,测试数据 16 和 24,最大公约数 8,最小公倍数 48) 3、 设我国目前的人口为 11 亿,且每年的增长率为 1.5%。问多少年后,我国的人口会 翻一番?(★) (答案:47) 4、 根据公式

?2
6

? 1?

1 1 ? 2? 2 2 3

?

1 ,计算圆周率的π 值。 n2

(★★,循环语句,测试数据 n=10000;答案:3.1414971639)
13

5、 计算 n!。 (n!=1×2×3×…×n,取 n=10) (★★,循环语句,10!=3628800) 6、 已知一对兔子,每个月可以生一对小兔,而小兔过一个月后也可生一对小兔。即兔 子的对数是:第一个月 1 对,第二个月 2 对,第三个月 3 对,第四个月 5 对,……, 假设兔子的生育期是 12 个月,并且不死,问一年后,这对兔子有多少对活着的后 代?(Fibonacci 数列问题) (★★,循环语句, 1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144、233;答案 233) 7、 求 100~999 中的水仙花数。 (若三位数 ABC,ABC=A +B +C ,则称 ABC 为水仙花 3 3 3 数。例如 153,1 +5 +3 =153,则 153 是水仙花数。 ) (★★,循环语句) (答案:153、370、371、407) 8、 Fibonacci 数列问题:数列的头两个数分别是 0 和 1,从第三个数开始,每个数皆 为它的前两个数之和,即:0,1,1,2,3,5,…,输出该数列的第 50 个数。 (★★,循环语句) (答案:7778742049) 9、 编写程序求出下式中 n 的最大值:22+42+62+…+n2<1500。 (★★, 循环语句) (答案:18) 10、利用格利高公式求π 。 (★★★,循环语句) 利用公式
3 3 3

?
4

? 1?

1 1 1 ? ? ? 3 5 7

,直到最后一项的值小于 10 为止。

-6

(答案:3.1415946569E+00) ,求π。

?
8

?

1 1 1 ? ? ? 1? 3 5 ? 7 9 ?11

(计算前 10000 项时,答案为 3.1415426536)

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