Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћетодические указани€. „еловек ежедневно встречаетс€ с необходимостью следовать тем или иным правилам, выполн€ть различные инструкции и указани€




 

ѕон€тие алгоритма

„еловек ежедневно встречаетс€ с необходимостью следовать тем или иным правилам, выполн€ть различные инструкции и указани€. ¬ математике дл€ решени€ типовых задач используют определенные правила, описывающие последовательности действий. ƒл€ решени€ задачи надо знать, что дано, что следует получить и какие действи€ и в каком пор€дке следует дл€ этого выполнить. „тобы заставит компьютер решить какую-либо задачу, необходимо прежде всего разработать алгоритм решени€. ѕредписание, определ€ющее пор€док выполнени€ действий над данными с целью получени€ искомых результата, и есть алгоритм.

јлгоритм Ц заранее заданное пон€тное и точное предписание возможному исполнителю совершить определенную последовательность действий дл€ получени€ решени€ задачи за конечное число шагов.

“ермин Ђалгоритмї (Alhorithmi Цлат.) транскрипци€ имени великого среднеазиатского математика ћухаммеда ибн ћуса ал-’орезми, жившего в 783 Ц 850 гг. ќн в IX веке разработал правила выполнени€ четырех действий арифметики.

ќднако не следует считать алгоритм чисто математическим пон€тием. ѕон€тие алгоритма €вл€етс€ одним из главных пон€тий современной науки.

 

»сполнитель алгоритма

»сполнитель алгоритма Ц это некотора€ абстрактна€ или реальна€ система, способна€ выполнить действи€, предписываемые алгоритмом.

»сполнител€ характеризуют:

среда Ц Ђместо обитани€ї исполнител€;

система команд: каждый исполнитель может выполн€ть команды только из некоторого строго заданного списка Ц системы команд исполнител€. ƒл€ каждой команды должны быть заданы услови€ применимости и описаны результаты выполнени€ команды;

элементарные действи€;

отказы исполнител€ возникают, если команда вызываетс€ при недопустимом дл€ нее состо€нии среды.

¬ информатике универсальным исполнителем €вл€етс€ компьютер.

 

—войства алгоритмов

ƒискретность Ц алгоритм должен представл€ть процесс решени€ задачи как последовательное выполнение простых шагов.

ќпределенность Ц каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным. Ѕлагодар€ этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче.

ћассовость Ц алгоритм решени€ задачи разрабатываетс€ в общем виде, т.е. он должен быть применим дл€ некоторого класса задач, различающихс€ лишь исходными данными.

 онечность Ц за конечное число шагов алгоритм либо должен приводить к решению задачи, либо после конечного числа шагов останавливатьс€ из-за невозможности получить решение с выдачей соответствующего сообщени€, либо неограниченно продолжатьс€ в течении времени, отведенного дл€ использовани€ алгоритма, с выдачей промежуточных результатов.

ѕон€тность Ц исполнитель алгоритма должен понимать, как его выполн€ть.

 

—пособы представлени€ алгоритмов

—ловесный способ представл€ет собой описание последовательных этапов обработки данных. јлгоритм задаетс€ в произвольном изложении на естественном €зыке.

√рафический способ Ц алгоритм изображаетс€ в виде последовательности св€занных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий. “акое представление называетс€ блок-схемой. ¬ блок-схеме каждому типу действий соответствует геометрическа€ фигура, представленна€ в виде блочного символа. Ѕлочные символы соедин€ютс€ лини€ми переходов, определ€ющими очередность выполнени€ действий.


¬ таблице приведены блочные символы и их описание.

 

ќбозначение ѕо€снение
    ¬ычислительное действие или последовательность действий.
    ѕроверка условий
    Ќачало цикла
    ¬ычислени€ по подпрограмме, стандартной программе.
    ¬вод Ц вывод в общем виде
    Ќачало, конец алгоритма, вход и выход в подпрограмму
      ¬ывод результатов на печать

 

Ѕазовые алгоритмические структуры

јлгоритмы можно представл€ть как некоторые структуры, состо€щие из отдельных базовых (т.е. основных) элементов. ≈стественно, что при таком подходе к алгоритмам изучение основных принципов их конструировани€ должно начинатьс€ с изучени€ этих базовых элементов. ƒл€ их описани€ будем использовать €зык схем алгоритмов.

Ћогическа€ структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трЄх базовых структур: следование, ветвление, цикл.

’арактерной особенностью базовых структур €вл€етс€ наличие в них одного входа и одного выхода.

1. Ѕазова€ структура Ђследованиеї. ќбразуетс€ последовательностью действий, следующих одно за другим:

 

 
 


 

2. Ѕазова€ структура Ђветвлениеї. ќбеспечивает в зависимости от результата проверки услови€ (да или нет) выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма.  аждый из путей ведЄт к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжатьс€ независимо от того, какой путь выбран. —труктура ветвление существует в четырЄх основных вариантах:

І если-то;

І если-то-иначе;

І выбор;

І выбор-иначе.

 

1. ≈сли-то 2. ≈сли-то-иначе
     
3. ¬ыбор 4. ¬ыбор-иначе
   

3. Ѕазова€ структура Ђциклї. ќбеспечивает многократное выполнение некоторой совокупности действий, котора€ называетс€ телом цикла. ќсновные разновидности:

÷икл типа пока. ѕредписывает выполн€ть тело цикла до тех пор, пока выполн€етс€ условие ÷икл типа дл€. ѕредписывает выполн€ть тело цикла дл€ всех значений некоторой переменной (параметра цикла) в заданном диапазоне
   

 


¬ложенные циклы

¬озможны случаи, когда внутри цикла необходимо повтор€ть некоторую последовательность операторов, т.е. организовать внутренний цикл. “ака€ структура называетс€ цикл в цикле или вложенный цикл. √лубина вложени€ циклов может быть различной.

ѕри использовании такой структуры необходимо выносить из внутреннего цикла во внешний все операторы, которые не завис€т от параметра внутреннего цикла.

 

ќсновные компоненты и основные пон€ти€ алгоритмического €зыка

ќсновой алгоритмического €зыка €вл€етс€ алфавит, синтаксис, семантика.

јлфавит Ц это фиксированный набор основных символов дл€ данного €зыка.

—интаксис Ц это набор правил, устанавливающих, какие комбинации символов €вл€ютс€ осмысленными предложени€ми на этом €зыке.

—емантика Ц устанавливает, какие последовательности действий описываютс€ теми или иными фразами €зыка.

ѕон€тие алгоритмического €зыка определ€етс€ во взаимодействии синтаксических и семантических правил. —интаксические правила показывают, как образуетс€ данное пон€тие из других пон€тий и букв алфавита, а семантические правила определ€ют свойства данного пон€ти€.

ќсновные пон€ти€ алгоритмического €зыка:

1. »мена (идентификаторы) Ц употребл€ютс€ дл€ обозначени€ объектов программы.

2. ќперации:

ü арифметические (+, Ц, *, /, и др.);

ü логические (и, или, не);

ü операции отношени€ (<, >, <=, >=, =, <>);

ü операци€ сцепки или конкатенаци€ (обозначаетс€ знаком Ђ+ї).

3. ƒанные Ц величины, обрабатываемые программой. ¬иды данных:

ü константы Ц это данные, которые зафиксированные в тексте программы и не измен€ютс€ в процессе ее выполнени€.  онстанты бывают числовые, логические, символьные и литерные;

ü переменные Ц обозначаютс€ именами и могут измен€ть свои значени€ в ходе выполнени€ программы. ѕеременные бывают целые, вещественные, логические, символьные и литерные;

ü массивы Ц последовательности однотипных элементов, число которых фиксировано и которым присвоено одно им€. ѕоложение элемента в массиве однозначно определ€етс€ его индексами. ћассивы бывают одномерными, двумерными.

4. ¬ыражени€ Ц предназначены дл€ выполнени€ необходимых вычислений. ¬ыражени€ состо€т из констант, переменных, указателей функций, объединенных знаками операций. ¬ыражени€ бывают арифметические, логические и строковые.

5. ќператоры (команды) Ц это наиболее крупное и содержательное пон€тие €зыка.  аждый оператор представл€ет собой законченную фразу €зыка и определ€ет некоторый вполне законченный этап обработки данных. ќператор состоит из ключевых слов, данных, выражений и т.д. ќператоры подраздел€ютс€ на исполн€емые и неисполн€емые. Ќеисполн€емые операторы предназначены дл€ описани€ данных и структуры программы, а исполн€емые Ц дл€ выполнени€ различных действий.

—тандартные функции

Ќазвание функции ”казатель функции
—инус угла sin(x)
 осинус угла cos(x)
“ангенс угла tg(x)
 отангенс угла ctg(x)
јрксинус угла arcsin(x)
јрккосинус угла arccos(x)
јрктангенс угла arctg(x)
јрккотангенс угла arcctg(x)
—лучайное число в диапазоне от 0 до (х-1) rnd(x)
ќстаток от делени€ целого х на целое у mod(x,y)
„астное от делени€ целого х на целое у div(x,y)
Ќаибольшее из чисел х и у max(x,y)
Ќаименьшее из чисел х и у min(x,y)
÷ела€ часть числа х int(x)
«нак числа х sign(x)
Ёкспонента exp(x)
ƒес€тичный логарифм lg(x)
Ќатуральный логарифм ln(x)
 орень квадратный sqrt(x)
јбсолютна€ величина (модуль) abs(x)
 вадрат числа х sqr(x)

ѕравила записи арифметических и логических выражений

- Ќельз€ опускать знак умножени€ между сомножител€ми.

- Ќельз€ ставить р€дом два знака операций.

- »ндексы элементов массива записываютс€ в квадратных (Pascal) или круглых (Basic) скобках.

- ƒл€ обозначени€ переменных используют буквы латинского алфавита.

- ќперации выполн€ютс€ в пор€дке старшинства: сначала вычисление функций, затем возведение в степень, затем умножение и деление и в последнюю очередь сложение и вычитание.

- ќперации одного старшинства выполн€ютс€ слева направо.

- ¬ записи логических выражений помимо арифметических операций используютс€ логические операции и операции отношени€.

ѕример1: —оставьте программу дл€ вычислени€ величины силы тока на участке электрической цепи сопротивлением R ќм при напр€жении U ¬.

–ешение:

алг сила тока (аргвещ R,U, резвещ I)

начвещ I, R, U

ввод R, U

I:= U/R

вывод СI=Т, I

кон

ѕример2: —оставить блок-схему дл€ вычислени€ значени€ функции

–ешение: схема алгоритма имеет вид:

 
 


–екомендуема€ литература

1. ѕрактикум по информатике: учеб. пособие дл€ студ. высш. учеб. заведений/ ј.¬. ћогилев, ≈. . ’еннер, Ќ.». ѕак; под ред. ≈. . ’еннера. Ц ћ.: »зд. центр јкадеми€, 2008, ISBN 978-5-7695-4949-6

2. TURBO PASCAL/ —. ј. Ќемнюгин. Ц —ѕб.: ѕитер, 2000, ISBN 978-5-94723-509-8

3. —имонович —.¬. »нформатика. Ѕазовый курс: учебник дл€ вузов. Ц —ѕб.: ѕитер, 2006 Ц 640 с.: ил., ISBN 5-94723-752-0

4. ќстрейковский ¬.ј. »нформатика: учебник дл€ вузов Ц ћ.: ¬ысша€ школа, 2004. Ц 511 с.: ил., ISBN 5-06-003533-6

5. Ћабораторный практикум по информатике: учебное пособие дл€ вузов / ¬.—. ћикшина, √.ј. ≈ремеева, Ќ.Ѕ. Ќазина, ¬.ј.ќстрейковский. Ц ћ.: ¬ысш. шк., 2003, ISBN 5-06-004273-1

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-25; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 702 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬ моем словаре нет слова Ђневозможної. © Ќаполеон Ѕонапарт
==> читать все изречени€...

450 - | 418 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.021 с.