第二章 算法初步
本章知识体系
专题一 算法的设计
【例1】 设计一个算法,求方程x2-4x+2=0在(3,4)之间的近似根,要求精确度为10-4,算法步骤用自然语言描述.
【思路探究】 可以利用二分法的步骤设计算法.
【解答】 算法步骤如下:
第一步,令f(x)=x2-4x+2,由于f(3)=-1<0,f(4)=2>0,所以设x1=3,x2=4.
第二步,令m=,判断f(m)是否等于0,若f(m)=0,则m为所求的根,结束算法;若f(m)≠0,则执行第三步.
第三步,判断f(x1)f(m)>0是否成立,若成立,则令x1=m;否则令x2=m.
第四步,判断|x1-x2|<10-4是否成立,若成立,则x1与x2之间的任意取值均为满足条件的近似根;若不成立,则返回第二步.
【规律方法】 (1)算法设计与一般意义上的解决问题不同,它是对一类问题的一般解法的抽象与概括,它往往是把问题的解法划分为若干个可执行的步骤,有时是重复多次,但最终都必须在有限个步骤之内完成.
(2)对于给定的问题,设计其算法时应注意以下四点:
①与解决问题的一般方法相联系,从中提炼与概括步骤;
②将解决问题的过程划分为若干步骤;
③引入有关的参数或变量对算法步骤加以表述;
④用简练的语言将各个步骤表达出来.
已知平面坐标系中两点A(-1,0),B(3,2),写出求线段AB的垂直平分线方程的一个算法.
解:第一步,计算x0===1,y0==1,
得AB的中点N(1,1).
第二步,计算k1==,得AB的斜率.
第三步,计算k=-=-2,得AB垂直平分线的斜率.
第四步,由点斜式得直线AB的垂直平分线的方程:y-1=-2(x-1),即2x+y-3=0.