Слайд 1Алгоритмы и величины
Структура алгоритмов
Презентация 10-19
Слайд 2Работа по решению любой задачи
с использованием компьютера делится на
следующие этапы:
Постановка задачи.
Формализация задачи.
Построение алгоритма.
Составление программы на языке программирования.
Отладка и
тестирование программы.
Проведение расчетов и анализ полученных результатов.
Слайд 3Программист должен обладать следующими знаниями и навыками:
• уметь строить алгоритмы;
•
знать языки программирования;
• уметь работать в соответствующей системе программирования.
Слайд 4Понятие алгоритма
Одним из фундаментальных понятий в информатике является понятие алгоритма.
Происхождение самого термина «алгоритм» связано с математикой. Это слово происходит
от Algorithmi – латинского написания имени Мухаммеда аль-Хорезми (787-850), выдающегося математика средневекового Востока.
Слайд 5Алгоритм – это последовательность команд управления каким-либо исполнителем.
В школьном
курсе информатики с понятием алгоритма, с методами построения алгоритмов ученики
знакомятся на примерах учебных исполнителей: Робота, Черепахи, Чертежника и т.д. Эти исполнители ничего не вычисляют. Они создают рисунки на экране, перемещаются в лабиринтах, перетаскивают предметы с места на место. Таких исполнителей принято называть исполнителями, работающими в обстановке.
Слайд 6В разделе информатики под названием «Программирование» изучаются методы программного управления
работой компьютера. Следовательно, в качестве исполнителя выступает компьютер. Компьютер работает
с величинами – различными информационными объектами: числами, символами, кодами и т. п. Поэтому алгоритмы, предназначенные для управления компьютером, принято называть алгоритмами работы с величинами.
Слайд 7Данные и величины
Совокупность величин, с которыми работает компьютер, принято называть
данными. По отношению к программе данные делятся на исходные, результаты
(окончательные данные) и промежуточные, которые получаются в процессе вычислений.
исходные
промежуточные
результат
Слайд 8Пример
При решении квадратного уравнения
ax2 + bx + с =
0
исходными данными являются коэффициенты а, b, с, результатами –
корни уравнения х1, х2, промежуточным данным – дискриминант уравнения D = b2 – 4aс.
Слайд 9Для успешного освоения программирования необходимо усвоить следующее правило: всякая величина
занимает свое определенное место в памяти компьютера (иногда говорят –
ячейку памяти).
Слайд 10У всякой величины имеются три основных свойства: имя, значение и
тип.
В алгоритмах и языках программирования величины делятся на константы и
переменные.
Слайд 11Константа – неизменная величина, и в алгоритме она представляется собственным
значением, например: 15, 34.7, ‘k’, true и т.д. Переменные величины
могут изменять свои значения в ходе выполнения программы и представляются символическими именами – идентификаторами, например: X, S2, codl5. Любая константа, как и переменная, занимает ячейку памяти, а значение этих величин определяется двоичным кодом в этой ячейке.
Слайд 12Типы величин — типы данных
В любой язык входит минимально необходимый
набор основных типов данных, к которому относятся: целый, вещественный, логический
и символьный типы.
С типом величины связаны три ее характеристики: множество допустимых значений, множество допустимых операций, форма внутреннего представления.
Слайд 14Есть еще один вариант классификации данных – классификация по структуре.
Данные делятся на простые и структурированные. Для простых величин (их
еще называют скалярными) справедливо утверждение: одна величина – одно значение, для структурированных: одна величина – множество значений. К структурированным величинам относятся массивы, строки, множества и т.д.
Слайд 15Компьютер – исполнитель алгоритмов
Исполнителем является комплекс компьютера + Система программирования
(СП).
Программист составляет программу на том языке, на который ориентирована
СП.
Слайд 16Алгоритм решения любой задачи на компьютере может быть составлен из
команд:
• присваивания;
• ввода;
• вывода;
• обращения к вспомогательному алгоритму;
• цикла;
• ветвления.
Слайд 17
Линейные вычислительные алгоритмы
Пример
В школьном учебнике математики правила деления обыкновенных
дробей описаны так:
1. Числитель первой дроби умножить на знаменатель второй
дроби.
2. Знаменатель первой дроби умножить на числитель второй дроби.
3. Записать дробь, числитель которой есть результат выполнения пункта 1, а знаменатель – результат выполнения пункта 2.
В алгебраической форме это выглядит следующим образом:
Слайд 18Исходными данными являются целочисленные переменные а, b, с, d. Результатом
– также целые величины тип.
Слайд 19Формат команды присваивания следующий:
переменная:=выражение
Знак «:=» нужно читать как «присвоить».
Команда присваивания
обозначает следующие действия, выполняемые компьютером:
1. Вычисляется выражение.
2. Полученное значение присваивается
переменной.
В приведенном выше алгоритме присутствуют две команды присваивания. В блок-схемах команда присваивания записывается в прямоугольнике. Такой блок называется вычислительным блоком.
Слайд 20В приведенном алгоритме присутствует команда ввода:
ввод a, b, c, d
В
блок-схеме команда ввода записывается в параллелограмме – блоке ввода-вывода. При
выполнении данной команды процессор прерывает работу и ожидает действий пользователя. Пользователь должен набрать на устройстве ввода (клавиатуре) значения вводимых переменных и нажать на клавишу ввода Enter. Значения следует вводить в том же порядке, в каком соответствующие переменные расположены в списке ввода.
Слайд 21Полученные компьютером результаты решения задачи должны быть сообщены пользователю. Для
этих целей предназначена команда вывода:
вывод m, n
С помощью этой команды
результаты выводятся на экран или на устройство печати на бумагу.
Слайд 22Этот пример иллюстрирует три основных свойства команды присваивания:
• пока переменной
не присвоено значение, она остается неопределенной;
• значение, присвоенное переменной, сохраняется
в ней вплоть до выполнения следующей команды присваивания этой переменной;
• новое значение, присваиваемое переменной, заменяет ее предыдущее значение.
Слайд 25Следование (линейный алгоритм)
Линейным алгоритмом называется алгоритм, в котором все действия
(операции) выполняются один раз и последовательно друг за другом.
Слайд 26Ветвление
Ветвление – алгоритмическая альтернатива.
Слайд 27Ветвление
Ветвление – алгоритмическая альтернатива.
Слайд 28Циклический алгоритм
Цикл – повторение некоторой группы действий по условию.
Цикл с
предусловием: цикл-пока
Слайд 29Циклический алгоритм
Цикл – повторение некоторой группы действий по условию.
Цикл с
постусловием: цикл-до
Слайд 34Домашнее задание
§ 12, 13, задания стр. 98
