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课件网) 第11课 问题的抽象 主要内容: 1.抽象的形成。 2.抽象的方法。 早期的交通线路图上,每条路线都会显示完整的信息,包括车站之间的距离和实际的路线形状等。改进后的交通线路图简化了许多,你知道为什么要改成这样吗? 简化复杂的问题 将日常生活中的复杂问题简化成计算机能处理的问题,这需要对问题进行抽象,抓住解决问题的关键部分,去除次要部分,将复杂的问题简化。 一 认识抽象 为了将生活中的真实问题形式化表达,可以通过抽象、识别问题的关键部分,过滤掉所有不必要信息。例如,电子元件的状态抽象成数字“1”和“0”,一堆瓜果抽象成“水果”,校园实景抽象成“示意图”等。 一 认识抽象 一 认识抽象 抽象的关键是根据目标保留必要的细节,去除不必要的细节,从而找到事物与众不同或者共同的特征。 一 认识抽象 二 抽象的过程 在信息科技领域,将事物的关键要素抽象出来,有利于设计算法。问题的抽象过程指通过多种抽象方法一步步确立关键规则、数据等要素的过程,也是一个不断舍弃非必要细节,将复杂问题简化表达的过程。以“仓库到信息科技教室的最短距离”问题为例,抽象过程如下: 二 抽象的过程 ■实景地图的抽象。 根据问题解决的目标,找到实景地图的关键节点,并通过点、线结合的方式抽象出必要的细节。 二 抽象的过程 实景地图 抽象简化图 电线结合的抽象简化图 关键点的位置、建筑之间是否存在路线是必要的地图细节。 二 抽象的过程 ■ 规则抽象 从现实事物的描述中梳理和抽象出算法可以控制的执行规则。 “最短距离”的问题规则可以抽象如下: 二 抽象的过程 ■ 规则抽象 问题 具体规则 判断最短距离的条件是什么? 两两比较所有路线的距离数值,最终较小值为最短距离。 怎么得到每条线路的距离? 将各分段路线距离相加。 二 抽象的过程 ■ 数据抽象 在信息科技领域,用算法来解决问题时,最终要把事物抽象成数据,并用变量来表示。 对于“最短距离”问题,把每段路线抽象成“距离”这一数据,并用变量L1、L2、L3……L7表示。 二 抽象的过程 在指挥机器人画正六边形的问题中,如何进行规则抽象和数据抽象呢? 规则抽象 边长等于步数,转弯的角度等于360°除以多边形的边数。 数据抽象 边长(L)、转弯角度(a)、边数(n) 谢谢聆听, 下节课再见!