3．排序

(1)直接插入排序

插入排序的思想就是讀一個(gè)，排一個(gè)。將數(shù)組的第1個(gè)數(shù)據(jù)放入數(shù)組的第1個(gè)位置，以后讀入的數(shù)據(jù)與已存入數(shù)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，確定它按從大到小(從小到大)的排列中排在正確的位置。將該位置以及以后的元素向后推移一個(gè)位置，將讀入的新數(shù)填到空出的位置即可。

(2)冒泡排序

以從大到小為例：依次比較相鄰的兩個(gè)數(shù),把大的放前面,小的放后面。即首先比較第1個(gè)數(shù)和第2個(gè)數(shù),大數(shù)放前,小數(shù)放后；然后比較完成第2個(gè)數(shù)和第3個(gè)數(shù)；......；直到比較完了最后兩個(gè)數(shù)。第一趟排序結(jié)束,最小的一定沉到最后。重復(fù)上過(guò)程,仍從第1個(gè)數(shù)開始,到最后第2個(gè)數(shù)...... 由于在排序過(guò)程中總是大數(shù)往前,小數(shù)往后,相當(dāng)氣泡上升,所以叫冒泡排序。

2．我們以這個(gè)5次多項(xiàng)式函數(shù)為例加以說(shuō)明，設(shè)：

f(x)=a₅x⁵+a₄x⁴+a₃x³+a₂x²+a₁x+a₀

首先，讓我們以5次多項(xiàng)式一步步地進(jìn)行改寫：

f(x)=(a₅x⁴+a₄x³+a₃x²+a₂x+a₁)x+a₀

=((a₅x³+a₄x²+ a₃x+a₂)x+a₁)x+a₀

=(((a₅x²+a₄x+ a₃)x+a₂)x+a₁)x+a₀

=((((a₅x+a₄)x+ a₃)x+a₂)x+a₁)x+a₀

上面的分層計(jì)算。只用了小括號(hào)，計(jì)算時(shí)，首先計(jì)算最內(nèi)層的括號(hào)，然后由里向外逐層計(jì)算，直到最外層的括號(hào)，然后加上常數(shù)項(xiàng)即可。

1．求最大公約數(shù)

(1)輾轉(zhuǎn)相除法

程序框圖與程序語(yǔ)句

程序：

INPUT “m，n=”;m,n

DO

r=m MOD n

m=n

n=r

LOOP UNTIL r=0

PRINT 　　

END

(2)更相減損術(shù)

更相減損術(shù)程序：

INPUT “請(qǐng)輸入兩個(gè)不相等的正整數(shù)”；a，b

i=0

WHILE a MOD 2=0 AND b MOD 2=0

a=a/2

b=b/2

i=i+1

WEND

DO

IF b<a THEN

t=a

a=b

b=t

END IF

c=a－b

a=b

b=c

LOOP UNTIL a=b

PRINT a^i

END

對(duì)于兩個(gè)正整數(shù)如何選擇合適的方法求他們的最大公約數(shù)

6]　　 －3　　　 0　　　 15

[－3　　 6]　　　 0　　　 15

[－3　　 0　　　 6]　　 15

[－3　　 0　　　 6　　　 15]

用冒泡排序法排序：

題型4：進(jìn)位值

例7．把十進(jìn)制數(shù)89化為三進(jìn)制數(shù)，并寫出程序語(yǔ)句.

解析：具體的計(jì)算方法如下：

89=3×29+2

29=3×9+2

9=3×3+0

3=3×1+0

1=3×0+1

所以:89₍₁₀₎=1011001₍₃₎。

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)三進(jìn)制數(shù)滿三進(jìn)一的原則，可以用3連續(xù)去除89及其所的得的商，然后按倒序的先后順序取出余數(shù)組成數(shù)據(jù)即可。

例8．將8進(jìn)制數(shù)314706₍₈₎化為十進(jìn)制數(shù)，并編寫出一個(gè)實(shí)現(xiàn)算法的程序。

解析：314706₍₈₎=3×8⁵+1×8⁴+4×8³+7×8²+0×8¹+6×8⁰=104902。

所以，化為十進(jìn)制數(shù)是104902。

點(diǎn)評(píng)：利用把k進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)的一般方法就可以把8進(jìn)制數(shù)314706₍₈₎化為十進(jìn)制數(shù)，然后根據(jù)該算法，利用GET函數(shù)，應(yīng)用循環(huán)結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)程序。

7]　 1　 3　 12　 8　 4　 9　 10

[7　 1]　 3　 12　 8　 4　 9　 10

[7　 3　 1]　 12　 8　 4　 9　 10

[12　 7　 3　　 1]　 8　 4　 9　 10

[12　 8　 7　　 3　 1]　 4　 9　 10

[12　 8　 7　　 4　　 3　 1]　 9　 10

[12　 9　 8　　 7　　 4　 3　 1] 　10

[12　 10 　9　　 8　　 7　　 4　 3　 1]　

冒泡排序

第一趟

第2趟　 第3趟　　 第4趟　　 第5趟　 第6趟

點(diǎn)評(píng)：直接插入法和冒泡法排序是常見(jiàn)的排序方法，通過(guò)該例，我們對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，直接插入排序比冒泡排序更有效一些，執(zhí)行的操作步驟更少一些

例6．給出以下四個(gè)數(shù)：6，－3，0，15，用直接插入法排序?qū)⑺鼈儼磸男〉酱蟮捻樞蚺帕�，用冒泡法將它們按從大到小的順序�?/p>

分析：不論從大到小的順序還是按從大到小的順序，都可按兩種方法的步驟進(jìn)行排序。

解析：

直接插入排序法：

題型1：求最大公約數(shù)

例1．(1)用輾轉(zhuǎn)相除法求123和48的最大公約數(shù)？

(2)用更相減損來(lái)求80和36的最大公約數(shù)？

解析：(1)輾轉(zhuǎn)相除法求最大公約數(shù)的過(guò)程如下：(建立帶余除式)

　123＝2×48+27

　48＝1×27+21

　27＝1×21+6

　21＝3×6+3

　6＝2×3+0

最后6能被3整除，得123和48的最大公約數(shù)為3。

(2)分析：我們將80作為大數(shù)，36作為小數(shù)，執(zhí)行更相減損術(shù)來(lái)求兩數(shù)的最大公約數(shù)。執(zhí)行結(jié)束的準(zhǔn)則是減數(shù)和差相等

更相減損術(shù)：

因?yàn)?0和36都是偶數(shù)，要去公因數(shù)2。

80÷2=40，36÷2=18；

40和18都是偶數(shù)，要去公因數(shù)2。

40÷2=20，18÷2=9

下面來(lái)求20與9的最大公約數(shù)，

20－9=11

11－9=2

9－2=7

7－2=5

5－2=3

3－2=1

2－1=1

可得80和36的最大公約數(shù)為2²×1=4。

點(diǎn)評(píng)：對(duì)比兩種方法控制好算法的結(jié)束，輾轉(zhuǎn)相除法是到達(dá)余數(shù)為0，更相減損術(shù)是到達(dá)減數(shù)和差相等。

例2．設(shè)計(jì)一個(gè)算法，求出840與1764的最大公因數(shù)。

解析：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了對(duì)自然數(shù)的素因數(shù)分解的方法，下面的算法就是在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。

解題思路如下：

首先對(duì)兩個(gè)數(shù)進(jìn)行素因數(shù)分解：

840=2³×3×5×7，1764=2²×3²×7²_，

其次，確定兩個(gè)數(shù)的公共素因數(shù)：2，3，7。

接著確定公共素因數(shù)的指數(shù)：對(duì)于公共素因數(shù)2，840中為2³，1764中為2²，應(yīng)取較少的一個(gè)2²，同理可得下面的因數(shù)為3和7。

算法步驟：

第一步：將840進(jìn)行素?cái)?shù)分解2³×3×5×7；

第二步：將1764進(jìn)行素?cái)?shù)分解2²×3²×7²；

第三步：確定它們的公共素因數(shù)：2，3，7；

第四步：確定公共素因數(shù)2，3，7的指數(shù)分別是：2，1，1；

第五步：最大公因數(shù)為2²×3¹×7¹=84。

點(diǎn)評(píng)：質(zhì)數(shù)是除1以外只能被1和本身整除的正整數(shù)，它應(yīng)該是無(wú)限多個(gè)，但是目前沒(méi)有一個(gè)規(guī)律來(lái)確定所有的質(zhì)數(shù)

題型2：秦九韶算法

例3．(2009福州模擬)如果執(zhí)行右面的程序框圖，那么輸出的　　　　　　　　　　 (　　　 )

A．22　　　　　　 B．46　　　　　　 C．94　　　　　 D．190

答案　 C

2、(2009浙江卷理)某程序框圖如圖所示，該程序運(yùn)行后輸出的的值是　　　　　 (　　 )

A．　　　 B．　　　　　 C．　　　　 D．

[解析]對(duì)于，而對(duì)于，則　

，后面是，不　

符合條件時(shí)輸出的．

答案 A

4．進(jìn)位制

(1)概念

進(jìn)位制是一種記數(shù)方式，用有限的數(shù)字在不同的位置表示不同的數(shù)值。可使用數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)稱為基數(shù)，基數(shù)為n，即可稱n進(jìn)位制，簡(jiǎn)稱n進(jìn)制�，F(xiàn)在最常用的是十進(jìn)制，通常使用10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字0-9進(jìn)行記數(shù)。

對(duì)于任何一個(gè)數(shù)，我們可以用不同的進(jìn)位制來(lái)表示。比如：十進(jìn)數(shù)57，可以用二進(jìn)制表示為111001，也可以用八進(jìn)制表示為71、用十六進(jìn)制表示為39，它們所代表的數(shù)值都是一樣的。

一般地，若k是一個(gè)大于一的整數(shù)，那么以k為基數(shù)的k進(jìn)制可以表示為：

，

而表示各種進(jìn)位制數(shù)一般在數(shù)字右下腳加注來(lái)表示,如111001₍₂₎表示二進(jìn)制數(shù),34₍₅₎表示5進(jìn)制數(shù)。

(2)進(jìn)位制間的轉(zhuǎn)換

關(guān)于進(jìn)位制的轉(zhuǎn)換，教科書上以十進(jìn)制和二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換為例講解，并推廣到十進(jìn)制和其它進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。這樣做的原因是，計(jì)算機(jī)是以二進(jìn)制的形式進(jìn)行存儲(chǔ)和計(jì)算數(shù)據(jù)的，而一般我們傳輸給計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)是十進(jìn)制數(shù)據(jù)，因此計(jì)算機(jī)必須先將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，再處理，顯然運(yùn)算后首次得到的結(jié)果為二進(jìn)制數(shù)，同時(shí)計(jì)算機(jī)又把運(yùn)算結(jié)果由二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)輸出。

非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)比較簡(jiǎn)單，只要計(jì)算下面的式子值即可：

第一步：從左到右依次取出k進(jìn)制數(shù)各位上的數(shù)字，乘以相應(yīng)的k的冪，k的冪從n開始取值，每次遞減1，遞減到0，即；

第二步：把所得到的乘積加起來(lái)，所得的結(jié)果就是相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。

十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成非十進(jìn)制數(shù)

把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，教科書上提供了“除2取余法”，我們可以類比得到十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成k進(jìn)制數(shù)的算法“除k取余法”。

非十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換

一個(gè)自然的想法是利用十進(jìn)制作為橋梁。教科書上提供了一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)與16進(jìn)制數(shù)據(jù)之間的互化的方法，也就是先有二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)，再由十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化成為16進(jìn)制數(shù)。

7．將新數(shù)據(jù)列中的第7個(gè)數(shù)97與右邊相鄰的數(shù)49進(jìn)行比較，因?yàn)?9<97，97應(yīng)下沉，所以順序改變，得到新的數(shù)據(jù)列：

{38，49，65， 76， 13，97， 49，27}

我們把上述過(guò)程稱為一趟排序。其基本特征是最大的數(shù)據(jù)沉到底，即排在最左邊位置上的數(shù)據(jù)是數(shù)組中最大的數(shù)據(jù)。反復(fù)執(zhí)行上面的步驟，就能完成排序工作，排序過(guò)程不會(huì)超過(guò)7趟。這種排序的方法稱為冒泡排序。

上面的分析具有一般性，如果數(shù)據(jù)列有n個(gè)數(shù)據(jù)組成，至多經(jīng)過(guò)n－1趟排序，就能完成整個(gè)排序過(guò)程

6．將新數(shù)據(jù)列中的第6個(gè)數(shù)97與右邊相鄰的數(shù)27進(jìn)行比較，因?yàn)?7<97，97應(yīng)下沉，所以順序改變，得到新的數(shù)據(jù)列：

{38，49，65， 76， 13，97，27，49}