流程图表示法.ppt

95.12.22 95學年度資訊科技概論研習 問題解決--問題的表示與分析 報告人：國立台灣師大附中 李啟龍 老師 李啟龍的自我介紹 學歷： 國立台灣師範大學資訊教育研究所畢業 國立交通大學經營管理研究所畢業 國立政治大學圖書館學分班畢業 國立台灣大學資訊網路與多媒體研究所博士班 經歷： 師大附中教學組長 師大附中圖書館主任 師大附中資訊中心主任 大綱 何謂問題 問題的表示 問題的分析 演算法特性介紹 流程圖符號介紹 演算法的表示方法 實際演練 回顧與討論 何謂問題 自古至今，人類的世界便存在著各種問題，人類就是因為具備解決問題的精神與行動，不斷克服問題，才造成人類文明的不斷進步。 一般而言，所謂「問題」是指，解題者無法以原有的知識或經驗，立即加以克服的障礙。 問題解決 Zidane’s Head Zidane Problem Solving 問題的表示（1/3） 問題的初始狀態(Initial state)：此狀態為問題的初始狀態，包括對問題的定義與一些特定條件或對象的描述。 問題的中間狀態(Intermediate state)：此狀態為解決該問題的各種可能方法，也就是描述解決該問題的可能路徑。 問題的目標狀態(Goal state)：此狀態為預期解決問題後的結果，也就是達到問題解決後的狀態。 問題的表示（2/3） 問題的表示對於不同的解題者而言，由於各個解題者的能力不同，因此有不同的問題表示狀況。 以上三種問題表示狀態的描述，如果應用在程式設計過程中，可以將初始狀態視為輸入資料，目標狀態視為輸出結果，中間狀態視為為達到目標結果的各段程式碼或演算法。 問題的表示（3/3） 問題的表示狀態圖 問題的分析 所謂「問題的解決」，就需要經過一些步驟，加以分析或推理，以求得答案。 在這個問題求解的過程中，最好能夠以有系統的邏輯思考或推理方式進行，並且妥善使用分析工具，來求得解答，最好不要以不斷嘗試錯誤法，以求得問題的解決。 在資訊科學的世界中，我們經常會使用演算法(algorithm)來表達問題的處理步驟。好的演算法，會讓問題以很有效率的方式，獲得解決；不好的演算法，會讓電腦耗費更多的時間進行運算。 演算法特性介紹 演算法具備幾個特性，我們可以根據這些特性，來檢查所設計的演算法，是否符合演算法定義與是否完整。 演算法的特性如下所述： 輸入：由外界輸入單一或多項資料。 輸出：至少有一個或多個結果輸出。 有效性：演算法需具備可行性，每一個程序步驟必須與原本推演出來的結果相符。 有限性：需避免形成無窮迴圈，演算法在設計時，必須在有限的步驟內解決。 明確性：指令與步驟必須要清楚且明確。 流程圖符號介紹（1/2） 所謂流程圖(flow chart)就是利用各種被賦予意義的圖形，包括方塊圖形、線條或箭頭等符號，來表達問題的解決步驟與程式進行的順序。 端點：表示程序的起始點或終止點。 程序：代表一個程式區塊，具備執行特定工作的能力。 決策：依條件式內容來進行條件判斷，以決定程序的下一條路徑。 程序路徑：用來表示程式的執行方向，具有方向性。 輸入輸出：用於表示資料的取得或檔案的存取。 流程圖符號介紹（2/2） 由於程式的解法並不唯一，所以繪製出來的流程圖也並不是只有一種解決方案，它通常會因人而異，不同的解決邏輯將產生不同的流程圖。 演算法的表示方法（1/2） 通常對於演算法的表示方法，以文字描述法及流程圖表示法，兩種較為常用，相關說明如下。 文字描述法：以文字描述的方式，將問題的初始狀態、中間狀態和目標狀態做一個表達與陳述，稱之為文字描述法。任何問題的演算法，大致上可以分割為三個部分，包括：(1)輸入資料 (2)處理資料 (3)輸出結果。 演算法的表示方法（2/2） 流程圖表示法：對於演算法的表示法，流程圖表示法是最常使用的方式。在進行較複雜的程式設計時，往往會藉由繪製流程圖，來輔助程式的設計。藉由流程圖的繪製，可以讓程式設計者更清楚地掌握程式的運作流程，並且對於程式的邏輯思考架構，有更深刻的瞭解。 實際演練（1/3） 寫出1＋2＋3＋...＋N之演算法則 文字描述法之參考解答： 第一步：輸入資料 (1)設和之變數名稱為Sum，並定其初始值為0，即Sum＝0。 (2)設加數之變數名稱為I，並定其初始值為1，即 I＝1。 (3)由鍵盤輸入加數的終值為N，且N值大於等於1。 實際演練（2/3） 第二步：處理資料 (1)將原來的Sum加上I，然後存入新的Sum，即 Sum＝Sum+I。 (2)將加數I加1，即I＝I＋1 。 (3)判斷I是否大於N值，若是，則跳至輸出結果，否則，回到處理資料的“第一步”繼續處理。 第三步：輸出結果 (1)將運算結果Sum，依規定格式輸出到螢幕上。 (2)工作結束。