【公開課】體驗計算機解決問題的過程 課件高中信息技術(shù)粵教版（2019）必修一

體驗計算機解決問題的過程———粵教版高中信息技術(shù)1人工解決問題的過程2計算機解決問題的過程目錄CONTENTS2.1分析問題2.2設(shè)計算法2.3編寫程序2.4調(diào)試運行程序探究活動

如何設(shè)計從A市到B市耗時最少的旅行路線方案呢？假如我們從鐵路公司、各航空公司和汽車客運公司網(wǎng)站得知，直達B市的交通工具只有火車和汽車兩種，出發(fā)地有B1，B2，…，Bk市（沒有A市），從A市出發(fā)到B1，B2，…，Bk市的交通工具有飛機、火車和汽車三種，這樣從A市經(jīng)B1，B2，…，Bk市到B市的交通情況如圖所示：從A市經(jīng)B1，B2，…，Bk市到B市的交通情況人工解決問題的過程要解決的問題給出的條件耗時最少的線路A-Bk+BkB最小

直達B市的交通工具只有火車和汽車兩種，出發(fā)地有B1，B2，…，Bk市（沒有A市），從A市出發(fā)到B1，B2，…，Bk市的交通工具有飛機、火車和汽車三種人工解決問題的過程采用人工方法來解決問題，首先需要明確所要解決的問題和給出的條件，然后再根據(jù)已有的經(jīng)驗和知識確定解決問題的方法，從而解決問題。體驗人工解決問題（簡化）AB1BM1M7N1N9（假設(shè)有一個中轉(zhuǎn)城市B1）找出從A市經(jīng)B1市到B市耗時最少的旅行路線。分析題解決步驟：1．用窮舉法列出從A市經(jīng)B1市的各班次的耗時，及相應可中轉(zhuǎn)的B1市到B市的各班次的等待時長及行程耗時；2．算出各組合的總耗時；3．找到耗時最少的路線。從A到B1編號出發(fā)時間到達時間耗時從B1到B編號出發(fā)時間到達時間耗時飛機M109:0012:003飛機無無無無M212:0014:302.5M316:0018:002火車M408:0020:0012火車N109:0010:301.5M510:0020:0010N211:0012:181.3M612:0021:369.6N315:0016:001M713:0022:369.6N418:0020:002汽車無無無無汽車N508:0009:481.8N609:0011:002N713:0015:122.2N815:0017:122.2N918:0019:421.7從A市經(jīng)B1市到B市的交通情況分析結(jié)果從A到B1班次編號耗時從B1到B可中轉(zhuǎn)班次總耗時編號耗時等待時長M13N3137N42611N72.216.2N82.238.2N91.7610.7M22.5N310.54N423.58N82.20.55.2N91.73.57.7事實上，從A市到B市中轉(zhuǎn)的城市有k個，且分別有不同的交通工具及班次：AB1…BkB組合班次有S=M1×N1+M2×N2+……+Mk×Nk分析過程當數(shù)據(jù)量很大，人工處理效率很低時，我們可以借助計算機工具，通過編制計算機程序來解決問題。計算機解決問題的過程A分析問題當數(shù)據(jù)量很大，人工處理效率很低時，我們可以借助計算機，通過編寫計算機程序解決問題提。編寫計算機程序解決問題要經(jīng)過分析問題、設(shè)計算法、編寫程序、調(diào)試運行程序等若干個步驟。B設(shè)計算法編寫程序C調(diào)試運行C分析問題

在從A市到B市耗時最少的旅行路線問題中，在不知道有多少個中轉(zhuǎn)城市和每個城市有多少班車（或飛機）的情況下，我們可以利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中的爬蟲程序到鐵路網(wǎng)站、各航空公司和汽車客運公司網(wǎng)站獲取從A市經(jīng)中轉(zhuǎn)城市B1，B2，…，Bk市到達B市的交通班次信息，再經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗后，形成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲為Excel文件。拓展網(wǎng)絡(luò)爬蟲網(wǎng)絡(luò)爬蟲(又被稱為網(wǎng)頁蜘蛛，網(wǎng)絡(luò)機器人），是一種按照一定的規(guī)則，自動的抓取互聯(lián)網(wǎng)信息的程序或者腳本。網(wǎng)絡(luò)爬蟲的基本過程設(shè)計算法問題分析清楚后，需要給出解決問題的詳細方法和步驟，這一過程稱為設(shè)計算法。（1）分別找出能夠中轉(zhuǎn)的從A市經(jīng)B1，B2，…，Bk市到達B市的聯(lián)運班次，并計算所用的時間。（2）分別找到能夠中轉(zhuǎn)的從A市經(jīng)B1，B2，…，Bk市到達B市的聯(lián)運班次中耗時最少的聯(lián)運班次，共k條線路。（3）取k條線路中耗時最少的聯(lián)運班次為最佳旅行路線。編寫程序用Python語言編寫從A市到B市耗時最少的旅行路線問題的算法的程序

m=99foriinrange(1,rs1):t14=table_1.cell(i,4).value

t12=t14-table_1.cell(i,2).value

forjinrange(1,rs2):t22=table_2.cell(j,2).valueift22-t14>=1/24:m1=t12+(t22-t14)+(table_2.cell(j,4).value-t22)

ifm>m1:m=m1r1=ir2=j

‘’’查詢數(shù)據(jù)表2的行數(shù)，取出c*列的時間，選擇中轉(zhuǎn)時間大于1小時的，并計算A到B1+中轉(zhuǎn)時間+B1

所有總時間

‘’’

‘’’查詢數(shù)據(jù)表1的行數(shù)，取出c*、e*列的時間，并計算A市到中轉(zhuǎn)地B1

的時間’’’調(diào)試運行程序程序編寫完成以后，再通過鍵盤把程序輸入計算機中運行，檢查程序能否按預想的效果執(zhí)行，這一過程稱為程序的調(diào)試運行。

計算機只能識別程序設(shè)計語言中所規(guī)定的語法規(guī)則，如果編寫程序時與規(guī)則不一致，哪怕是一個標點符號出錯，也會因程序出錯而中斷運行。此時，我們可以根據(jù)計算機提示的出錯信息修改程序，重新調(diào)試運行。由于Python是解釋程序，因此它的調(diào)試是在運行過程中逐行進行的。知識鏈接Python基本知識

Python是計算機程序設(shè)計語言。一種跨平臺的是一個高層次的結(jié)合了解釋性、編譯性、互動性和面向?qū)ο蟮哪_本語言。Python的創(chuàng)始人為荷蘭人吉多·范羅蘇姆(GuidovanRossum)。1989年圣誕節(jié)期間，在阿姆斯特丹，Guido為了打發(fā)圣誕節(jié)的無趣，決心開發(fā)一個新的腳本解釋程序，作為ABC語言的一種繼承。1.Python語言通過“縮進”來表達程序的格式框架，可以是4個空格鍵和一個“TAB”鍵。2.Python注釋是用來提高代碼可讀性地輔助性文字，不被執(zhí)行。提供兩種注釋方法：單行注意用“#”,多行注釋用’’’‘’’3.變量：程序中用于保存和表示數(shù)據(jù)的占位符號，可以用“=”向變量賦值或者修改變量當前的值人工求解與計算機求解問題的方式的異同討論求解問題的方式相同點不同點人工求解問題用計算機求解問題求解問題的方式相同點不同點人工求解問題分析問題、設(shè)計算法、得出結(jié)果、驗算結(jié)果每次只能對特定的問題進行解答，運算速度慢，不需要借助計算機工具。用計算機求解問題編寫程序、調(diào)試程序、運行速度快，通用性強。人工求解與計算機求解問題的方式的異同總結(jié)