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高中数学教你画程序框图
程序框图(又叫流程图)是算法的一种表示形式,具有直观形象、结构清晰
和简洁明了的效果,
但难点是怎样才能熟练而准确地画出程序框图,为此教你“抓
特征,明规则,依步骤”九字诀,让你即可
拥有画程序框图的基本功.
一、抓特征
组成任何一个程序框图的三要素是“四框”、“一线
”加“文字说明”,所以
首先要抓住它们各自的特征与意义.
“四框”的特征与意义:①终端
框(起止框)的特征是圆角矩形,表示算法
的开始和结束,是任何流程不可缺少的;②输入、输出框的特
征是平行四边形,
表示算法中输入和输出的信息,可放在任何需输入、输出的位置;③处理框(执
行框)的特征是方角矩形,表示赋值和计算等,算法中要处理的数据或计算可分
别写在不同的处理框内
;④判断框的特征是菱形,用在当算法要求对两个不同的
结果进行判断时.
“一线”的特征与
意义:流程线的特征是带有方向箭头的线,用以连接程序
框,直观地表示算法的流程,任意两个程序框之
间都存在流程线.
“文字”的特征与意义:在框图内加以说明的文字、算式等,也是每个框图
不可缺少的内容.
二、明规则
程序框图的画法规则是:①用标准,即使用标准的框图符号;②按顺序,即
框图一般从上到下、从左到右的顺序画;③看出入,即大多数程序框图的图形符
号只有一个入口和一个
出口,判断框是唯一具有超过一个出口的符号,条件结构
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中要在出口处标明“是”或“否”;④明循环,即循环结构要注意变量的初始值
及循
环终止条件;⑤辨流向,即流程线的箭头表示执行的方向,不可缺少;⑥简
说明,即在图形符号内的描述
语言要简练清晰.
三、依步骤
画程序框图的总体步骤是:第一步,先设计算法,因为算法的
设计是画程序
框图的基础,所以在画程序框图前,首先写出相应的算法步骤,并分析算法需要
哪
种基本逻辑结构(顺序结构、条件结构、循环结构);第二步,再把算法步骤
转化为对应的程序框图,在
这种转化过程中往往需要考虑很多细节,是一个将算
法“细化”的过程. 具体画法步骤请看例题.
例1 某商场进行优惠促销:若购物金额
x
在500元以上,打8折;若购物金
额
x
在300元以上,打9折;否则,不打折.
设计算法的程序框图,要求输入购
物金额
x
,即能输出实际交款额.
?x,
算法分析:由题意,实际交款额
y
与购物金额
x
之间的函数
关系是
y?
?
?
0.9x,
?
0.8x,
?
300?x?500
,因为它需对
x
进行三次判断,所以算法含有两个条
件结构,写出
x?500
x?300
算法步骤如下:
第一步,输入购物金额
x
.
第二步,判断x?300吗?若是,则
y?x
;否则,进入第三步.
第三步
,判断x?500吗?若是,则
y?0.9x
;否则,
y?0.8x
.
第四步,输出
y
,结束算法.
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画法步骤:①画顺序结构图,即起止框及输入框,并用流程线连接(如图①);
②画
条件结构图,即画判断框并判断
x?300
?若是,则画处理框并填入
“
y?
x
”,否则流向下一个判断框(如图
③再画条件结构图,即画判断框并判断
x?500
?若是, 则画处理框
②);
“
y?0.9x
”,否则画处理框“<
br>y?0.8x
”
图③);④画一个总的输出框并输出
y
,
起止框表示算法结束(如图④).
最后,合成整个算法程序框图如图1.
(如
以及
点评:画程序框图的关键是
分析算法步骤,因为程序框图是算法步骤的图形
表示,所以算法步骤越明确画图就越容易;另外,如分段
函数这种需要对条件进
行判断的算法设计中,宜使用条件结构.
例2 若
1?3?5
???n?2008
,试设计算法的程序框图,寻找满足条件的最
小奇数
n
.
算法分析:因为涉及类加问题,所以算法含有循环结构,写出直到型循环结
构的算法步骤如下:
第一步,令
S?0,i?1
.
第二步,计算
S?S?i
,
i?i?2
.
第三步,判断<
br>S?2008
吗?若是,则输出
n?2
,结束算法;否则,返回第
二步
.
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画法步骤:①
画顺序结构图,即起止框及两个处理框,并分别填入循环初始
条件(如图①);②画循环结构图,先画循
环体即两个
框(一个累加,一个计数),再画循环终止条件,即
框并判断
S?2008
?若是,则输出
n?2
,否则,流
环体之前进行再循环(如图②);③画输出
框输出
以及起止框表示算法结束(如图③).
最后,合成整个算法程序框图如图2.
点评:循环结构必包含顺序结构和条件结构,所以本题具
有一定的典型性和示范性;如累加、类乘等需
要反复执行
的算法设计中,宜使用循环结构,这时要密切注意“循环体”、“循环变量”和“循
环终止条件”三个重要组成部分的框图设计.
处理
判断
向循
n?2
,
程序框图错误面面观
程序框图中若有一处错误,就可能导致执行后的结果出错。下面就循环框图中大家经常
出现的典型错
误进行剖析。以期引起大家的注意。
例
画出求
S?1?2?3???10
的程序框图。
正确程序框图为:
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222
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开始
S=0
②
i
=1
N
i?10?
①
Y
2
S=S+i
③
i
=i+1
输出
S
结束
错误一:将箭头位置写错。
如将判断框左上方箭头写在了下方(图中标注①)。
剖析:这样的结果是,由于没有了判断框,故程序执行时没有终止,即程序框将
S
?<
br>1
?
2
2
?
3
2
??
一直进行下去
,不能输出最终的结果。
错误二:变量的初始值写错。
如:有的同学将S=0写成S=1(图中标注②)。
剖析:由于S=1,第一次执行完S=S
+i后,
S?1?1?2
,故这样执行的结果为
2
2
S?2?22
?3
2
???10
2
,比真实值大
1
。
若将
S,i
的初始值改为S=1,i=2,则执行的最后结果也是正确的。
错误三:框与框的顺序写反。
2
如有的同学将S=S+i与i=i+1的顺序写反(图中标注③)。
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剖析:若顺序写反,由于
S?0,i?1
,
第一次执行i=i+1后
i?2
,再执行S=S+i得
2
S?0?2
2
,这样执行的最后结果中没有
1
。另外,当执行到i=10(i≤10成立)时,i
=i+1,
S =S+11,故执行的最后结果中多了
11
。由此可知,若将两者顺序
写反,所得结果比真实
2
2
值多(
11
-
1
),即
大了
120
。
2
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