Методичний посібник
Для виконання практичних робіт
з дисципліни „ Алгоритми та методи обчислень ”
для студентів спеціальності 5.05010201 «Обслуговування комп’ютерних систем і мереж»
Харків
Автор: О.С.Ярмола – викладач Харківського електромеханічного технікуму транспортного будівництва.
Методичний посібник розглянутий і рекомендований для використання цикловою комісією природничо-математичних наук.
Рецензент: Бочарніков М.М. – голова циклової комісії природничо-математичних наук Харківського електромеханічного технікуму транспортного будівництва.
Пояснювальна записка
Методичні вказівки для виконання практичних робіт складені на підставі програми нормативної навчальної дисципліни "Алгоритми і методи обчислень" для студентів другого курсу спеціальності 5.05010201.
Дані методичні вказівки присвячені вивченню тем дисципліни і містять в собі текст завдання, опис порядку виконання робіт та питання для самоперевірки. Метою практичних робіт є отримання студентами практичних навичок алгоритмізації.
При виконанні практичних робіт необхідно суворо додержуватись правил техніки безпеки. Студенти допускаються до виконання практичних робіт тільки після проведення інструктажу з охорони праці при роботі в лабораторії з реєстрацією у відповідному журналі.
Практична робота №1 Тема: Побудова алгоритмів з розгалудженням.
Мета Навчитися створювати алгоритми розв’язку задач та давати їх графічне зображення за допомогою блок-схем.
Теоретичні відомості
Будемо під алгоритмом рішення задачі розуміти систему правил, задаючих строго певну послідовність операцій, що приводять до шуканого результату за кінцеве число кроків.
Отже, алгоритм – це набір інструкцій, який описує, як деяке завдання може бути виконане. Спочатку цей термін використовувався для чисто чисельних процесів, але в обчислювальній техніці він набув ширше значення.
Схема – це графічне зображення алгоритму. При її побудові вміст кожного кроку алгоритму записується в довільній формі всередину блоку, представленого геометричною фігурою. Порядок виконання кроків указується за допомогою стрілок, що сполучають блоки.
Використання різних геометричних фігур відображає різний характер виконуваних дій.
У прямокутнику (блок обчислень) записуються дії, в результаті яких дані змінюють свої значення.
Паралелограм (блок введення-виводу) містить інформацію про вхідні і вихідні дані.
Овал означає початок або закінчення обчислювального процесу.
Лінійним називається алгоритм, виконання кроків якого відбувається послідовно в порядку зростання їх номерів. У схемі він зображається послідовністю обчислювальних блоків і блоків введення-виводу.
Розгалудженням називається алгоритм, в якому передбачено проходження різних варіантів роботи залежно від виконання або не виконання деякої умови. У блок-схемі ця умова записується в ромб-блок порівняння.
| Введення, вивід даних на екран |
| Обчислювальні дії, що приводять до зміни значення даних (процес) |
| Початок, кінець |
Перевірка умови
Загальна структура розгалуження:
так
Вар «так»
Условие
Вар. «ні»
ні
Хід роботи
Завдання 1.
Створити блок-схему для обчислення значення функції У (згідно варіанту) в точці, заданій користувачем. Описати порядок роботи алгоритму.
х  +е  , 
у =  + 
 
| |
 , 
У =  ,  
 ,  
| |
 ,  
у =  ,  
 -   
| |
 , 
у =  , 
 , 
| |
 , 
у =  , 
 ,   
| |
 ,   
у =  , 
 , 
| |
 , 
у =  , 
 -   
| |
 , 
у =  , 
 ,
| |
 ,
у =  ,
 ,
| |
 , 
у =  , 
 -
| |
 ,
у =  ,
 , 
| |
у =  ,
 ,
| |
 ,
у =  , 
 ,  
| |
 , 
у =  ,
 -
| |
 ,
у =  ,
 , 
| |
 ,
у =  ,
 -
| |
 ,
у =  , 
 ,  
| |
 , 
у =  ,
 -
| |
 ,
 ,
у =  , 
| |
 ,
у =  ,
 ,
| |
y =  
 -
| |
 ,
у =   ,
 ,  
| |
| ,
у = ,
-
| |
| ,
у = ,
,
| |
| ,
у = ,
-
| |
| ,
у = ,
,
| |
|
у = ,
,
| |
| ,
у = ,
,
| |
| ,
у = ,
-
| |
| ,
У = ,
,
|
Зауваження: номер варіанту співпадає з порядковим номером студента в класному журналі.
Контрольні запитання.
1. Дайте визначення блок-схеми.
2. Яка алгоритмічна структура називається лінійною?
3. Яка алгоритмічна структура називається структурою розгалудження?
4. Яким чином в блок-схемі позначається:
a. початок роботи;
b. введення чи виведення даних;
c. обчислювальний процес;
d. розгалудження?
5. Чи дозволено записувати в одному блоці декілька дій?
Практична робота №2 Тема: Побудова алгоритмів циклічної структури.
Мета Навчитися створювати алгоритми розв’язку задач та давати їх графічне зображення за допомогою блок-схем.
Теоретичні відомості
Алгоритм циклічної структури – алгоритм, в якому передбачено виконання однієї і тієї ж послідовності дій.
Циклом називається ділянка алгоритму, що багато разів повторює при різних значеннях параметрів однотипні обчислення (наприклад, розрахунки по одній і тій же формулі), Алгоритм, що містить цикл, називається циклічним.
Циклічний алгоритм дозволяє істотно скоротити обсяг програми.
Циклічні алгоритми діляться на алгоритми з передумовою та з післяумовою (в залежності від розташування блоку перевірки умови виходу з циклу).
Для організації циклу необхідно передбачити:
- завдання початкового значення параметра циклу – змінній, яка змінюватиметься при повтореннях циклу;
- зміна значення цій змінній перед кожним новим повторенням циклу;
- перевірку умови закінчення повторень за значенням параметра і перехід на початок циклу, якщо повторення не закінчені.
Загальна структура циклу:
1) Цикли з передумовою:
а) цикли, котрі мають в собі лічильник:
| Лічильник=початкове, кінцеве значення, крок |
| Дії |
б) цикли з перевіркою умови:
Дії
так
Умова
ні
2) Цикли з післяумовою:
а) цикли з перевіркою умови:
| Дії |
| Умова |
| так |
| ні |
Хід роботи
Завдання.
Побудуйте блок-схеми для знаходження значення вказаної функції (згідно варіанту), якщо х змінюється від XН до XК з кроком h.
Виконайте завдання для циклів з передумовою та післяумовою.
| № варіанта | Вид функції | Первинні данні | ||||
| a | b | XН | XК | h | ||
y = 
| - | 0,75 | 1,35 | 6,5 | 0,8 | |
y = 
| 19,6 | 7,8 | 14,6 | 34,8 | ||
y = 
| 1,38 | -1,2 | ||||
y = 
| - | 1,68 | 1,2 | 2,4 | 0,2 | |
y = 
| 0,36 | 5,5 | ||||
y = 
| 0,9 | 1,85 | 1,2 | 0,15 | ||
y = 
| 1,24 | 0,67 | 10,2 | 12,4 | 0,43 | |
y = 
| 2,8 | 0,45 | 4,5 | |||
y = 
| 20,2 | 7,65 | 3,5 | 0,1 | ||
y = 
| 4,6 | 2,5 | 0,75 | 1,8 | 0,3 | |
y = 
| 0,55 | 0,78 | 4,2 | 5,8 | 0,25 | |
y = 
| 7,38 | 0,3 | 0,35 | |||
y = 
| 0,28 | 1,35 | 1,2 | 7,5 | 0,5 | |
y = 
| 0,9 | 0,66 | 2,3 | 8,9 | 1,3 | |
y = 
| 0,85 | - | 17,2 | 24,6 | ||
y = 
| 1,16 | - | 0,25 | 1,28 | 0,33 | |
y = 
| 0,4 | 10,8 | 0,84 | 1,25 | 0,15 | |
y = 
| 1,28 | 0,03 | 12,6 | 34,9 | 7,6 | |
y = 
| 0,25 | 0,68 | 11,6 | 15,8 | 0,6 | |
y = 
| 1,6 | 1,24 | 0,2 | 1,4 | 0,35 | |
y = 
| 1,8 | 0,34 | 6,44 | 9,1 | 0,25 | |
y = 
| 0,44 | 2,28 | 6,5 | 7,3 | 0,12 | |
y = 
| 3,2 | 0,45 | 0,6 | 1,5 | 0,2 | |
y = 
| 17,6 | 10,4 | 1,9 | 3,8 | 0,3 | |
y = 
| 8,24 | - | 14,9 | 24,8 | 1,5 | |
y = 
| 7,32 | 0,05 | 13,3 | 14,5 | 0,08 | |
y = 
| 4,1 | 0,05 | 1,25 | 0,3 | ||
y = 
| - | 0,6 | 0,02 | 0,05 | ||
y = 
| 1,35 | 0,98 | 7,5 | 26,6 | 4,2 | |
y = 
| - | 2,5 | 1,28 | 5,34 | 0,4 |
Контрольні запитання.
1. Яка алгоритмічна структура називається циклічною?
2. Назвіть відомі вам типи циклів.
3. В яких випадках кажуть, що відбулося зациклювання?
4. Яке значення кроку циклу не можна вживати?
