单元四 · 发挥算法的优势
第13课 让计算机会数数
一、学习目标
- 通过描述让计算机从 1 数到 100 的算法，了解用循环结构解决问题时的重复过程。
- 了解循环结构与计算机工作特点的关系，体会利用计算机的快速运算能力来解决问题的方法。
二、情境导入
要让计算机「从 1 数到 100」，应该怎样描述算法步骤呢？用计算机进行计算处理有什么优势？
三、核心讲解
本课学习路径：
1描述「从 1 数到 100」的算法
2验证「从 1 数到 100」的算法
3感受计算机运算处理的优势
1．描述「从 1 数到 100」的算法
先把问题规模缩小，以依次从 1 数到 10 为例进行分析。
想一想：
- 我们数数的过程是什么样的？——1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。
- 数完一个数后，怎么数下一个数？——在 1 的基础上加 1，以此类推。
- 如何让计算机数数？——需要进行同样的过程。
让计算机直接数数不好体现，可以选择用输出这些数来表示。规律是依次加一，重复操作可以用循环结构描述。
如果「第一次输出 1、第二次输出 2、第三次输出 3……」每次都不同，流程图会有 100 个操作框。把重复的操作提取出来，就可以通过循环结构来描述：
流程图：从 1 数到 100（循环示意）
- 初始时：这个数为 1。
- 输出这个数，然后把这个数加 1。
- 判断这个数是否小于等于 100：若满足，继续循环；若不满足，结束（此时数为 101）。
让计算机「从 1 数到 100」只数其中的奇数时：输出这个数，然后把这个数加 2，同样判断是否小于等于 100。
2．验证「从 1 数到 100」的算法
用 while 实现「从 1 数到 100」（while 已在第 10 课出现，算法见流程图）。
3．感受计算机运算处理的优势
强大的算力：利用程序让计算机完成数数时，即使是一台普通的个人计算机，1 秒也可以枚举几百万个数。人类翻书页、数物品、排队报数时，每秒最多也只能完成少量操作。
本课用 while 数数；while 已在第 10 课首次出现。算法见流程图，请直接载入练习。
弄清以上要点后，再进入下方 Python Online，用 while 循环体验从 1 数到 100。
四、动手体验 · Python 3 Online 编程
本课含 2 个程序，请在下拉中切换后分别「载入」运行。
五年级 · 数数：用 while 从 1 数到 100，每行打印一个数。
正在载入 Python 3 Online
正在载入编程环境…
五、课堂总结
- 简单的数数问题，从本质上体现出计算机解决问题的基本方法。循环结构能够实现有规律的重复操作。
- 用循环结构寻找问题的答案是计算机解决问题的常用方法。
- 在计算机强大的算力面前，很多问题都可以用循环结构来解决。循环操作符合计算机的工作特点，能体现利用计算速度和存储能力来解决问题的优势。
六、拓展提升
- 如果知道起始数 b 和终止数 e，编程找出 b 到 e 之间的所有奇数。
- 有一个「逢七必过」的游戏：参与者按顺序排好队；从 1 依次报数到 100，如果是 7 的倍数或末位数是 7，就报「过」；违规就要被「罚」。尝试玩一玩并思考：游戏中的判断条件是什么？如何用流程图描述算法？
测评
选出后点「检查」。答错会显示简短说明。
从 1 数到 100 的算法，最适合用哪种结构描述重复操作？
在 while 循环数数程序中，c = c + 1 的作用是什么？
用计算机循环数数，相比人工数数的主要优势是？
本节小结
数数是有规律的重复操作，用循环结构描述最恰当；while 循环靠条件控制结束。计算机的算力让大量重复任务变得高效。