人教版信息科技五年级《算法效率比一比》教学PPT课件.pptxVIP

人教版信息科技五年级全册算法效率比一比第4单元发挥算法的优势第14课汇报人：XXX时间：XXXXX

3课堂练习1新课导入2新知讲解《目录》4拓展延伸

《01》新课导入

单元主题单元名称课名称核心内容第四单元发挥算法的优势第13课让计算机会数数用循环结构解决问题时的重复过程，认识循环结构和计算机工作特点的关系。第14课算法效率比一比解决同一个问题可以有不同的算法，不同的算法具有不同的效率。第15课简单密码易破解估算破解密码所需的重复判断次数和时间，利用枚举法遍历数据。

学习目标知道解决同一个问题可以有不同的算法。了解不同的算法具有不同的效率。算法效率的重要性，理解更少的步骤和更快的解决速度通常意味着更高的效率。

激趣导入同学们，老师要把8颗不同颜色的珠子串成漂亮的手链。一种办法是随便拿珠子串，串了不合适就拆了重新串；另一种是先按颜色排好序再串。你觉得哪一种更好呢？

《02》新知探究

学习活动一、用不同方法统计物体数量二、累加运算的效率分析三、感受不同算法的运算效率

学习活动活动1：用不同方法统计物体数量一

思考-讨论一、用不同方法统计物体数量一堆物体摆放如下图所示，要统计有多少个，你能想到哪些方法？

学习活动一、用不同方法统计物体数量第一种算法：把物体逐层进行累加。第二种算法：观察图形，发现可以用前面学习过的方法，即利用正反放置的两个梯形组成平行四边形，通过求平行四边形中物体的个数来计算。s=（1+n）*n/2=（1+10）*10/2=55

学习活动一、用不同方法统计物体数量通过比较发现：算法1简单直观，易于理解，算法2所用的步数较少，计算起来更快。从前面的分析可知，通过求“1+2+3+…+10”的两种不同算法，说明解决同一个问题时，不同的算法会有不同的步骤，也就可能存在不同的效率。

学习活动活动2：累加运算的效率分析二

学习活动二、累加运算的效率分析通常，用计算机解决问题时会用以下两种方法来比较算法的效率。一是比较算法运行所需要的时间。二是比较算法运行时所需的步数或者占用的资源。下面主要从时间上来进行分析。

学习活动二、累加运算的效率分析大家听过数学家高斯小时候计算“1+2+3+…+100”的故事吧？高斯使用第二种算法很快给出了答案，比其他孩子的速度都快。为什么会这样呢？我们先来做一个“合理假设”：如果做1次加法用时1秒、做1次乘法用时10秒、做1次除法用时15秒。

学习活动二、累加运算的效率分析用第一种算法计算：需要计算约99次加法，这样即使每次加法只用1秒，而且每次中间相加的结果都正确，最终也需要大约99秒的时间才能计算出结果。用第二种算法来计算：只需要1次加法（即100+1）、1次乘法（即101×100）和1次除法（即除以2），需要约1+10+15=26秒。因此，单从计算步骤和时间上看，第二种算法似乎比第一种更高效。

学习活动二、累加运算的效率分析但是，问题并没有那么简单。因为做乘法和除法时，通常比做加法需要更长时间。因此，如果以上假设并不成立，比如，如果做1次乘法或1次除法都需要50秒，那么用第二种算法所需的时间就会变成1+50+50=101秒。通过上述分析可知，从用算法解决问题的角度看，要准确地比较不同算法的效率，往往比我们预想的要难很多。通常需要从数据量、步骤多少、所需时间等方面综合考虑。

学习活动活动3：感受不同算法的运算效率三

学习活动三、感受不同算法的运算效率解决同一个问题通常可以用不同的算法，选择不同算法并编程实现后，程序一般会在运算速度、计算精度等方面有不同的表现。下面通过用程序验证上述累加运算的两种算法，体会算法的效率差异以及不同程序实现引起的差异。“累加1.py”程序是用算式直接累加与用公式累加的对比。“累加2.py”程序是用循环结构实现累加与用公式累加的对比。

《03》课堂练习

1、计算1+2+3+...+100的和，以下哪种算法是可行的？（D）A、依次相加：1+2=3，3+3=6，6+4=10，...，一直加到100B、利用等差数列求和公式：(首项+末项)×项数÷2C、先计算1到50的和，再计算51到100的和，最后将两部分和相加D、以上都是课堂练习单选题

2、在处理大数据量的问题时，选择高效的算法主要是为了?（B）A、使程序看起来更高级B、减少程序运行时间，提高处理速度C、减少程序的代码量D、增加程序的可读性课堂练习单选题

《04》拓展延伸

课堂小结算法多样性与效率解决同一个问题通常可以用不同的算法