Алгоритмы линейной структуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Конспект урока

Тема: Алгоритмы. Алгоритмы линейной структуры

План урока

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний

III. Теоретическая часть

IV. Практическая часть

V. Домашнее задание

VI. Вопросы студентов

VII. Итог урока

I. Организационный момент

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

Цели урока:

· помочь студентам усвоить понятие алгоритма, свойства алгоритмов, виды алгоритмов.

· воспитание информационной культуры студентов, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.

· развитие алгоритмического мышления, познавательных интересов, навыков работы на компьютере.

Оборудование:

· доска, компьютер.

II. Актуализация знаний

Для решения большинства задач существует множество готовых программ. Но для того чтобы лучше понимать все происходящее с компьютером и уверенно принимать правильные решения, рядовому пользователю необходимо обладать определенной компьютерной грамотностью.

Следует отметить, что большинство редакторов (например, Microsoft Office Word, Excel) имеют встроенные средства программирования, освоив которые можно значительно расширить свои возможности.

III. Теоретическая часть

Алгоритмы

Появление алгоритмов связывают с зарождением математики. Более 1000 лет назад (в 825 году) ученый из города Хорезма Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезми создал книгу по математике, в которой описал способы выполнения арифметических действий над многозначными числами. Само слово алгоритм возникло в Европе после перевода на латынь книги этого математика.

Алгоритм - описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Вы постоянно сталкиваетесь с этим понятием в различных сферах деятельности человека (кулинарные книги, инструкции по использованию различных приборов, правила решения математических задач...). Обычно мы выполняем привычные действия не задумываясь, механически. Например, вы хорошо знаете, как открывать ключом дверь. Однако, чтобы научить этому малыша, придется четко разъяснить и сами эти действия и порядок их выполнения:

1. Достать ключ из кармана.

2. Вставить ключ в замочную скважину.

3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.

4. Вынуть ключ.

Если вы внимательно оглянитесь вокруг, то обнаружите множество алгоритмов, которые мы с вами постоянно выполняем. Мир алгоритмов очень разнообразен. Несмотря на это, удается выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.

Свойства алгоритмов:

1. Дискретность (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке);

2. Детерминированность (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае);

3. Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения);

4. Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными);

5. Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях).

Виды алгоритмов:

1. Линейный алгоритм (описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке);

2. Циклический алгоритм (описание действий, которые должны повторятся указанное число раз или пока не выполнено задание);

3. Разветвляющий алгоритм (алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий)

4. Вспомогательный алгоритм (алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя).

Для более наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма - блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов.

Вид стандартного графического объекта	Назначение
	Начало алгоритма
	Конец алгоритма
	Выполняемое действие записывается внутри прямоугольника
	Условие выполнения действий записывается внутри ромба
	Счетчик кол-во повторов
	Последовательность выполнения действий

Пример записи алгоритма в виде блок-схемы:

Стадии создания алгоритма:

1. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной человеку, который его разрабатывает.

2. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной тому объекту (в том числе и человеку), который будет выполнять описанные в алгоритме действия. алгоритм графический бейсик программирование

Объект, который будет выполнять алгоритм, обычно называют исполнителем.

Исполнитель - объект, который выполняет алгоритм.

Идеальными исполнителями являются машины, роботы, компьютеры...

Компьютер - автоматический исполнитель алгоритмов.

Алгоритм, записанный на "понятном" компьютеру языке программирования, называется программой.

Вопросы:

· Что такое алгоритм? Приведите примеры алгоритмов.

· Какие свойства алгоритмов вы знаете?

· Какие виды алгоритмов вы знаете?

· Какие способы записи алгоритмов вы знаете?

· Что такое исполнитель алгоритмов?

· Что такое программа?

IV. Практическая часть

Линейные алгоритмы - это такие алгоритмы, когда действия выполняются в одну линию друг за другом.

Пример:

Вычислить значение функции

Линейный алгоритм реализуется на Бейсике следующим способом:

1. Ввод исходных данных производится с использованием команды присвоения, или команды INPUT, или команд DATA, READ, RESTORE.

2. Получение промежуточных данных, искомых результатов производится при помощи команды присвоения.

3. Искомый результат выводится на экран при помощи команды PRINT.

В Бейсике имеется достаточное количество зарезервированных английских слов - команд и операторов.

Команды - это зарезервированные английские слова, которые влияют на выполнение всей программы. Например, RUN, LIST, NEW, DELETE...

Операторы - это зарезервированные английские слова, которые влияют на выполнение одной строки или группы строк. Например, INPUT, GOTO, LET, REM. Рассмотрим некоторые операторы:

INPUT a, b, c - оператор ввода данных, где a, b, c - переменные.

Оператор INPUT останавливает выполнение программы и ждёт ввода данных. На экране в это время выводится символ "?", затем с клавиатуры необходимо набрать данные. Если данных несколько, то они набираются через запятую, в конце никакого знака (символа) не ставится. Переменные (данные) могут быть как числовые, так и символьные. В операторе INPUT в кавычках может быть подсказка, например,

INPUT "Введите значения x"; x

В этом случае после кавачек ставится ";" и набираются переменные. После того, как закончен ввод, необходимо нажать клавишу Enter.

PRINT "Выводимая информация" - оператор для вывода результатов на экран. После этого оператора в кавычках записывается то, что необходимо вывести на экран. Например, PRIINT "Сегодня 1 сентября". На экран будет выведено: Сегодня 1 сентября.

Если после оператора PRINT стоит только переменная, тогда на экран выводится её числовое значение, если переменная числовая, или символы, если переменная символьная.

PRINT x - будет выведено числовое значение x.

A$="школа"

PRINT A$ - будет выведено "школа".

Простые программы на Бейсике.

Пример:

Дана десятичная дробь. Округлить её с точностью до двух знаков после запятой.

Решение:

Пусть нам дано, например, число 4,6238. Умножим это число на 100. Получим 462,38. Прибавим 0,5, получим 462,88. Отбросим дробную часть и разделим на 100. Получим нужный результат округления. Описанный выше алгоритм даёт правильный результат, применительно к любой дроби.

На Бейсике этот алгоритм запишется следующим образом

10 INPUT"Введите_дробь";A

20 B=A*100

30 B=B+0.5

40 B=INT(B)

50 B=B/100

60 PRINT "Округлённая дробь-";B

Если программа написана на QBasic -строки можно не нумеровать.

Наименьшее из заданных чисел определится по формуле

На Бейсике соответствующий алгоритм запишется:

INPUT "A=";A

INPUT "B=";B

X=(ABS(A-B)+A+B))/2

Y=(A+B-ABS(A-B))/2

PRINT "X=";X

PRINT "Y=";Y

Пример:

Вычислить значение функции

при x=1,369;1,18;2,936;3,15

Решение:

В этом примере значения x уже заданы, поэтому целесообразней вводить их не с помощью оператора INPUT, а операторами DATA, READ. Для перевода десятичного лагорифма в натуральный следует воспользоваться формулой.

10 REM Вычислить значение функции

20 DATA 1.369,1.18,2.936,3.15

30 READ X

40 L=LOG(X)/LOG(10)

50 Y=(SQR(X)+X^2*L)/(2*X*L^2)

60 PRINT "X=";X,"Y=";Y

70 GOTO 30

80 END

В этом примере использованы четыре новых оператора REM, DATA, READ и GOTO.

Оператор REM применяется для внесения комментариев в программу. Компьютером этот оператор не выполняется.

Операторы DATA и READ всегда применяются в паре. Формат их записи:

DATA(числовая константа, символьная константа в кавычках или без, но без запятых)

DATA 3, 1.25, "Номер телефона"

READ (переменная 1, переменная 2...) - этот оператор вводит данные из оператора DATA.

10 DATA 3,1.25,"Номер телефона"

20 READ X%,Y,A$

В этом примере X% присваивается 3; Y-1.25; A$ присваивается - Номер телефона. Кроме, рассмотренных выше в примере использован ещё один - оператор GOTO. Этот оператор передаёт управление той строке, номер которой указан за этим оператором. (В нашем примере строка 30).

В процессе выполнения программы примера на компьютере, вначале оператор READ выбирает из DATA первое значение x и вычисляет функцию y, затем выводит полученный результат на печать. Потом в работу включается оператор GOTO, который передаёт управление 30 строке, то есть возвращается к началу программы. Далее, оператор READ выбирает следующее значение x из DATA. Затем процесс повторяется, пока не закончатся данные в DATA.

V. Домашнее задание

1. Знать, что такое алгоритм, свойства и виды алгоритмов, способы записи алгоритмов.

2. Вычислить значение функции

для пяти любых значений x, используя операторы DATA и READ. Составьте алгоритм и программу.

VI. Вопросы студентов

Ответы на вопросы студентов.

VII. Итог урока

Подведение итога урока. Выставление оценок.

На уроке мы познакомились с тем, что такое алгоритм, какими свойствами он обладает и как его можно записать. Начали знакомиться с программирование на языке QBasic и написали свою небольшую программу.

Размещено на Allbest.ru

...