Алгоритмы на псевдокоде, использующие последовательность, ветвление и цикл

Размещено на http://www.allbest.ru/

АЛГОРИТМЫ НА ПСЕВДОКОДЕ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ, ВЕТВЛЕНИЕ И ЦИКЛ

План

1. Восемь алгоритмов решений

2. Итог модуля

3. Задачи по программированию

Цели

? Разработать алгоритмы решения восьми типовых задач программирования, используя конструкции «последовательность», «ветвление» и «цикл».

1. Восемь алгоритмов решений

В этом модуле приведены алгоритмы решений восьми задач программирования с возрастающей сложностью. Во всех алгоритмах используется сочетание конструкций «последовательность», «ветвление» и «цикл». Часть алгоритмов работает в интерактивном режиме, а часть -- обрабатывает файлы. Разбор этих алгоритмов закрепит базовые навыки, полученные в предыдущих модулях.

Каждая задача программирования будет поставлена, для нее будут определены требуемые управляющие структуры и разработан алгоритм решения.

1. Постановка задачи

Важно разделить задачу на три составляющие: ввод, вывод и обработка. В составляющей обработки приводится перечень действий, которые нужно выполнить. В этой составляющей нужно определить, что должно быть сделано (но не как это будет сделано). Чтобы легче было определить действия, которые нужно выполнить, в условии задачи следует подчеркнуть глаголы.

2. Требуемые управляющие структуры

После того, как задача поставлена, нужно выписать управляющие структуры (последовательность, ветвление и цикл) и дополнительные переменные, которые могут понадобиться при разработке алгоритма решения.

3. Алгоритм решения

Поставив задачу и определив требуемые управляющие структуры, нужно разработать алгоритм решения и представить его псевдокодом. Каждый из представленных в этой модуле алгоритмов -- только один из вариантов решения задачи, можно построить и другие.

4. Проверка «на бумаге»

После разработки алгоритма решения, его следует проверить на двух или более контрольных примерах.

Пример 1. Обработать пару чисел

Разработайте алгоритм, который будет запрашивать у пользователя и получать пары чисел и отображать на экране их сумму, произведение и среднее значение. Если вычисленная сумма будет более 200, рядом с суммой нужно отобразить символ «*». Ввод пары нулей должен завершать программу.

А. Таблица определения алгоритма

Входные данные	Обработка	Выходные данные
_число1_ число2	Запросить числа Получить числа	_сумма_ произведение_
	Вычислить сумму	_среднее_
	Вычислитьпроизведение Вычислить среднее значение Отобразить сумму,	«*»
	произведение, среднее значение Отобразить '*'

B. Требуемые управляющие структуры

Цикл ПОКА для повторяющихся действий.

Конструкция ЕСЛИ для определения необходимости отображения звездочки.

Обратите внимание на использование логических операций НЕ и И.

C. Алгоритм решения

Обработать пары чисел

Установить _сумма_ в О

Запросить число1, число2

Получить _число1_, _число2_

ПОКА НЕ (_число1_ = О И _число2_ - 0)

_сумма_= _число1_ + _число2_

_произведение_ = _число1_ * _число2_

_среднее_ = _сумма_ / 2

ЕСЛИ _сумма_ > 200 ТО

Отобразить _сумма_, '*', произведение_, _среднее_

ИНАЧЕ

Отобразить _сумма_, _произведение_, _среднее_

ЕСЛИ ВСЕ

Запросить _число1_, _число2_

Получить _число1_, _число2_

ПОКА ВСЕ

КОНЕЦ

Пример 2. Напечатать записи студентов

Файл с записями студентов состоит из записей разновидностей «С» и «П». Запись «С» состоит из идентификатора студента, его имени, возраста, пола, адреса и типа обучения, очного (О) или заочного (3). Запись «П» состоит из идентификатора и названия предмета, изучаемого студентом. Каждой записи «С» должно соответствовать более одной записи «П». Разработайте алгоритм решения, который будет считывать файл с записями студентов и печатать в «Список студентов» только идентификатора студента, имя и адрес.

А. Таблица определения алгоритма

Входные данные	Обработка	Выходные данные
записи «С»	Печатать заголовок	заголовок
Идентификатор_	Прочитать записи студентов	выбранные записи студентов
_имя_	Выбрать записи «С»	_идентификатор_
_адрес_	Печатать выбранные записи	_имя_
_возраст_		_адрес_
_пол_
_тип_обучения_
записи «П»

B. Требуемые управляющие структуры

Цикл ПОКА для повторяющихся действий.

Конструкция ЕСЛИ для отбора записей «С».

C. Алгоритм решения

Печатать_записи_студентов

Печатать заголовок 'Список студентов'

Прочитать запись студента

ПОКА еще есть записи

ЕСЛИ запись студента = запись 'С' ТО

Печатать идентификатор_ _имя_, _адрес_

ЕСЛИ ВСЕ

Прочитать запись студента

ПОКА ВСЕ

КОНЕЦ

Пример 3. Напечатать выбранных студентов

Разработайте алгоритм решения, который будет считывать описанный в примере 2 файл и создавать список всех студенток, обучающихся заочно. Отчет должен иметь заголовок «Студентки, обучающиеся заочно» и в нем должны быть приведены идентификатор студента, имя, адрес и возраст.

А. Таблица определения алгоритма

Входные данные	Обработка	Выходные данные
записи «С»	Печатать заголовок	заголовок
идентификатор_	Прочитать записи студентов	выбранные записи студентов
_имя_	Выбрать девушек-заочниц	_идентификатор_
_адрес_	Печатать выбранные записи	_имя_
_возраст_		_адрес_ *
_пол_		_возраст_
тип обучения

B. Требуемые управляющие структуры

Цикл ПОКА для повторяющихся действий.

Конструкция ЕСЛИ для отбора записей «С», девушек, обучающихся заочно.

C. Алгоритм решения

Для решения этой задачи будет разработано несколько равноценных алгоритмов решения, отличающихся способом использования конструкции ЕСЛИ. Интересно сравнить три разных решения.

В первом варианте решения используется нелинейное вложенное ветвление:

Создать_список_студенток обучающихся заочно

Печатать заголовок 'Студентки, обучающиеся заочно'

Прочитать запись студента

ПОКА еще записи

ЕСЛИ запись студента = запись 'С ТО

ЕСЛИ _тип_обучения_ = 3 ТО

ЕСЛИ _пол_ = Ж ТО

Печатать идентификатор, _имя_, _адрес_, _возраст_

ЕСЛИ ВСЕ

ЕСЛИ ВСЕ

ЕСЛИ ВСЕ

Прочитать запись студента

ПОКА ВСЕ

КОНЕЦ

Во втором варианте решения используется вложенное и составное ветвления:

Создать_список_студенток_обучающихся_заочно

Печатать заголовок 'Студентки, обучающиеся заочно'

Прочитать запись студента

ПОКА еще записи

ЕСЛИ запись студента = запись 'С ТО

ЕСЛИ (_тип_обучения_ = 3

И _пол_ = Ж) ТО

Печатать идентификатор_, _имя_, _адрес_, _возраст_

ЕСЛИ ВСЕ

ЕСЛИ ВСЕ

Прочитать запись студента

ПОКА ВСЕ

КОНЕЦ

В третьем варианте решения используется только составное ветвление:

Создать_список_студенток_обучающихся_заочно

Печатать заголовок 'Студентки, обучающиеся заочно'

Прочитать запись студента

ПОКА еще записи

ЕСЛИ запись студента = запись 'С

И _тип_обучения_ = 3

И _пол_ = Ж ТО

Печатать _идентификатор_, _имя_, _адрес_, _возраст_

ЕСЛИ ВСЕ

Прочитать запись студента

ПОКА ВСЕ

КОНЕЦ

Пример 4. Напечатать выбранных студентов и посчитать их количество

Разработайте алгоритм решения, который будет считывать файл, описанный в примере 2, и создавать описанный в примере 6.3 список «Студентки, обучающиеся заочно». Кроме того, в конце отчета нужно напечатать количество выбранных и приведенных в списке студенток и общее число студентов.

А. Таблица определения алгоритма

Входные данные	Обработка	Выходные данные
записи «С»	Печатать заголовок	заголовок
идентификатор	Прочитать записи студентов	выбранные записи студентов
_имя_	Выбрать девушек-заочниц	_идентификатор_
_адрес_	Печатать выбранные записи	_имя_
_возраст_	Вычислить общее число студентов	_адрес_
_пол_	Вычислить число выбранных студентов	_возраст_
_тип_обучения_	Печатать итоги	всегостудентов
записи «П»		выбрано_студентов

B. Требуемые управляющие структуры

Цикл ПОКА для повторяющихся действий.

Конструкция ЕСЛИ для отбора записей «С», девушек, обучающихся заочно.

Сумматоры всегостудентов и выбраностудентов.

C. Алгоритм решения

Создать_список_студенток_обучающихся_заочно

Печатать заголовок 'Студентки, обучающиеся заочно'

Установить всего_студентов в О

Установить выбрано_студентов в О

Прочитать запись студента

ПОКА есть записи

ЕСЛИ запись студента = запись 'С ТО

Прибавить 1 к всего_студентов

ЕСЛИ (_тип_обучения_ = 3

И _пол_ = Ж) ТО

Прибавить 1 к выбрано_студентов

Печатать _идентификатор_, _имя_, _адрес_, _возраст_

ЕСЛИ ВСЕ

ЕСЛИ ВСЕ

Прочитать запись студента

ПОКА ВСЕ

Печатать всего_студентов

Печатать выбрано_студентов

КОНЕЦ

Обратите внимание, где выполняется увеличение сумматоров. Если эти действия не разместить в необходимых ветвях конструкции ветвления, алгоритм может выдать ошибочные результаты.

Пример 5. Печатать список студентов

Разработайте алгоритм, который будет считывать описанный в примере 6.2 файл и для каждого студента печатать имя, идентификатор и тип обучения из записи «С» (записи студентов), а также соответствующие код и название предмета из записи «П» (записи изучаемых предметов) в формате:

СПИСОК СТУДЕНТОВ

Имя студента

Идентификатор студента

Тип обучения

Изучаемые предметы

В конце списка нужно напечатать общее число студентов.

А. Таблица определения алгоритма

Входные данные	Обработка	Выходные данные
записи «С»	Печатать заголовок	заголовок
_идентификатор_	Прочитать записи студентов	строки информации
_имя	Печатать запись «С»	_идентификатор_
_тип_обучения_	Печатать запись «П»	_имя_
записи «П»	Вычислить общее число студентов	_тип_обучения_
_код_предмета_	Печатать общее число студентов	_код_предмета_
_имя_предмета_		_имя_предмета_ всегостудентов

B. Требуемые управляющие структуры

Цикл ПОКА для повторяющихся действий.

Конструкция ЕСЛИ для выбора записей «С» или «П».

Сумматор всегостудентов.

C. Алгоритм решения

Печатать_список_студентов

Печатать заголовок 'СПИСОК СТУДЕНТОВ'

Установить всегостудентов в О

Прочитать запись студента

ПОКА есть записи

ЕСЛИ запись студента = 'С ТО

Прибавить 1 к всего_студентов

Печатать 'Имя студента', _имя_

Печатать 'Идентификатор студента', _идентификатор_

Печатать 'Тип обучения',_тип_обучения_

Печатать 'Изучаемые предметы'

ИНАЧЕ

ЕСЛИ запись студента = 'П' ТО

Печатать _код_предмета_, _имя_предмета_

ИНАЧЕ

Печатать 'ошибка записи'

ЕСЛИ ВСЕ

ЕСЛИ ВСЕ

Прочитать запись студента

ПОКА ВСЕ

Печатать 'Всего студентов:', всего_студентов

КОНЕЦ

Пример 6. Создать отчет по объему продаж

Разработайте программу, которая будет считывать файл с записями продаж и создавать отчет по объему продаж. Каждая запись файла состоит из идентификатора клиента, имени, объема продажи и кода налога. По коду налога определяется налог с оборота, который умножается на объем продажи.

Код налога	Налог с оборота
0	Освобожден от налога
1	3%
2	5%

В отчете должен быть напечатан заголовок «Отчет по объему продаж» и список, строки которого содержат информацию об идентификаторе клиента, имени, объеме продаж, налоге с оборота и общую сумму.

А. Таблица определения алгоритма

Входные данные	Обработка	Выходные данные
записи продаж	Печатать заголовок	Заголовок
идентификатор_	Прочитать запись продаж	строки информации
клиента
_имя_	Вычислить налог с оборота	идентификатор_ клиента
объем_продаж	Вычислить общий объем продаж	_имя_
код_налога	Печатать информацию о клиенте	объемпродаж _налог_ _сумма_

B. Требуемые управляющие структуры

Цикл ПОКА для повторяющихся действий.

Структура выбора для вычисления значения переменной _налог_.

Нужно принять во внимание, что поля код_налога в записях содержат только значения 0, 1 или 2.

C. Алгоритм решения

Создать_отчет_продаж

Печатать заголовок 'Отчет по объему продаж'

Прочитать запись продаж

ПОКА не EOF

ВЫБОР по код_налога

: _налог_ = О

: _налог_ = объемпродаж * 0.03

: _налог_ = объемпродаж * 0.05

ВЫБОР ВСЕ

_сумма_ = объемпродаж + _налог_

Печатать идентификатор_клиента, _имя_, объемпродаж, _налог_,_сумма_

Прочитать запись продаж

ПОКА ВСЕ

КОНЕЦ

Пример 7. Результаты тестирования студентов

Разработайте алгоритм решения, который будет считывать файл с результатами тестирования студентов и создавать список оценок. Каждая запись теста содержит идентификатор студента, имя, результат теста (до 50). Программа должна вычислить оценку каждого студента в процентах и напечатать в отчет идентификатор студента, имя, результат теста (до 50) и буквенную оценку. Буквенная оценка определяется следующим образом:

А = 90-100%D = 60-69%

В = 80-89%F = 0-59%

С = 70-79%

А. Таблица определения алгоритма

Входные данные	Обработка	Выходные данные
записи теста	Печатать заголовок	заголовок
идентификатор_	Прочитать записи студентов	информация
Студента		студента
_имя_	Вычислить оценку за тест в	идентификатор_
	процентах	студента
_результат_	Вычислить буквенную оценку	_имя_
	Печатать информацию студентов	_результат_ оценка

B. Требуемые управляющие структуры

Цикл ПОКА для повторяющихся действий.

Формула для вычисления процентов.

Линейная вложенная конструкция ЕСЛИ для вычисления буквенной оценки.

Здесь нельзя использовать конструкцию выбора, так как ВЫБОР не может обрабатывать диапазон значений, например 0%-59%.

C. Алгоритм решения

Печатать_результаты_студентов

Печатать заголовок 'Оценки студентов по результатам теста'

Прочитать запись студента

ПОКА не EOF

_процент_ = результат* 2

ЕСЛИ _процент_ >= 90 ТО

_оценка_ = 'А'

ИНАЧЕ

ЕСЛИ _процент_ >= 80 ТО

_оценка_ = 'В'

ИНАЧЕ

ЕСЛИ _процент_ >= 70 ТО

_оценка_ = 'С

ИНАЧЕ

ЕСЛИ _процент_ >= 60 ТО

_оценка_ = 'D'

ИНАЧЕ

_оценка_ = 'F'

ЕСЛИ ВСЕ

ЕСЛИ ВСЕ

ЕСЛИ ВСЕ

ЕСЛИ ВСЕ Печатать идентификатор_студента, _имя_, результат,_оценка_

Прочитать запись студента

ПОКА ВСЕ

КОНЕЦ

Обратите внимание, что линейная вложенная конструкция ЕСЛИ составлена так, чтобы были учтены все варианты.

Пример 8. Оплата газоснабжения

Компания Доместик Газ Сапплай записывает показатели использования газа потребителями в файл потребления. Каждая запись файла содержит идентификатор потребителя, имя потребителя, адрес потребителя и объем использованного газа в кубометрах. Разработайте алгоритм решения, который будет считывать файл потребления, вычислять для каждого потребителя сумму оплаты за использованный газ и печатать отчет, в который включены идентификатор потребителя, имя, адрес, объем использованного газа и сумма оплаты.

Компания выставляет своим клиентам счет согласно расценкам: если использовано 60 кубометром и меньше, стоимость одного кубометра -- $2.00; если использовано более 60 кубометров, то стоимость первых 60 кубометров $1.75 за один кубометр, и $1.50 за остальные.

В конце отчета нужно напечатать общее количество потребителей и общую сумму, которую они должны компании.

А. Таблица определения алгоритма

Входные данные	Обработка	Выходные данные
записи потребителей	Печатать заголовок	Заголовок
_идентификатор_	Прочитать записи потребителей	информация потребителя
_имя_	Вычислить сумму к оплате	_идентификатор_
_адрес_	Печатать информацию о потребителе	_имя_
_использовано_	Вычислить число потребителей	_адрес_
	Вычислить общую сумму к оплате	_использовано_
	Печатать итоги	оплатить^ всего_потребителей всего_оплатить

B. Требуемые управляющие структуры

Цикл ПОКА для повторяющихся действий.

Конструкция ЕСЛИ для вычисления значения переменной оплатить.

Сумматоры всего_потребителей и всегсмэплатить.

C. Алгоритм решения

Оплата_за_использованный_газ

Печатать заголовок 'Информация о потребителях газа'

Установить всегопотребителей в О

Установить всего_оплатить в О

Прочитать запись потребителя

ПОКА еще записи

ЕСЛИ _использовано_ <= 60 ТО

_оплатить__ = _использовано_ * $2.00

ИНАЧЕ

__оплатить_ = (60 * $1.75) + ((_использовано_ -60) * $1.50)

ЕСЛИ ВСЕ

Печатать _идентификатор_, _имя_, _адрес_,_использовано_, _оплатить_

Прибавить оплатить_ к всего_оплатить

Прибавить 1 к всегопотребителей

Прочитать запись потребителя

ПОКА ВСЕ

Печатать всего_потребителей

Печатать всего_оплатить

КОНЕЦ

2. Итог модуля

В этом модуле разработаны алгоритмы решения восьми типовых задач программирования. Решение всех задач производилось по следующему шаблону: алгоритм псевдокод программирование задача

Постановка задачи, разработка таблицы определения алгоритма.

Составление списка требуемых управляющих структур и дополнительных переменных.

Разработка на псевдокоде алгоритма решения, в котором используются все три базовые управляющие структуры: последовательность, ветвление и цикл.

Замечено, что в своем большинстве алгоритмы решения составляются по базовым шаблонам, хотя выполняемые ими действия и различаются. Такой шаблон был впервые представлен в модуле «Управляющая структура «цикл»»:

Обработка последовательного файла

Начальная обработка

Прочитать первую запись

ПОКА еще есть записи

Обработать текущую запись

Прочитать следующую запись

ПОКА ВСЕ

Конечная обработка

КОНЕЦ

3. Задачи по программированию

Разработайте алгоритм решения приведенных ниже задач. Ваше решение должно включать следующие компоненты:

таблица определения алгоритма;

перечень требуемых управляющих структур;

алгоритм на псевдокоде;

проверка алгоритма «на бумаге».

Разработайте алгоритм, который будет запрашивать и получать ваш возраст в годах и месяцах, а затем вычислять и отображать ваш возраст в месяцах. Если число вычисленных месяцев более 500, рядом с количеством месяцев должны отображаться три звездочки. Программа должна выполнять обработку, пока не будет введена сигнальная метка 999.

Разработайте алгоритм решения, который будет, запрашивать и получать размер диаметра круга, а затем вычислять и отображать площадь и длину окружности этого круга. Программа должна выполнять обработку, пока не будет введена сигнальная метка 9999.

Файл с записями студентов содержит имя, пол (М и Ж), возраст (в годах) и семейное положение (холостой/семейный) каждого студента. Разработайте алгоритм, который будет считывать из файла и вычислять количество женатых мужчин, холостых мужчин, замужних женщин и незамужних женщин. Эти числа нужно напечатать в суммарном отчете. Не состоящих в браке, имеющих возраст более 30 лет нужно напечатать в отдельном списке.

Разработайте алгоритм, который будет считывать файл с записями работников и создавать недельный отчет об общем заработке этих работников. Общий заработок -- это заработок без вычета налога и других отчислений. Каждая запись состоит из идентификатора работника, отработанных часов и почасовой оплаты. Общий заработок вычисляется как произведение отработанных часов и почасовой оплаты. В конце отчета нужно напечатать весь общий заработок за неделю.

Разработайте алгоритм, который будет считывать файл, описанный в задаче 4, и создавать недельный отчет чистого заработка работников. Чистый заработок -- это общий заработок с вычетом отчислений. Из общего заработка каждого работника производится два отчисления: подоходный налог (15% от общего заработка) и налог на медицинское обслуживание (1% от общего заработка). В отчете должны быть напечатаны общий заработок, подоходный налог и налог на медицинское обслуживание каждого работника. В конце отчета нужно напечатать суммарный общий заработок, суммарный подоходный налог, суммарный налог на медицинское обслуживание и суммарный чистый заработок.

Инвентарная запись детали состоит из полей:

код записи (действителен только код 11);

идентификатор детали (шесть символов; две буквы А и четыре цифры, например АА1234);

описание детали;

запас.

Разработайте алгоритм, который будет считывать файл инвентарных записей деталей, проверять для каждой записи код и идентификатор детали, а затем печатать список всех деталей, запас которых равен нулю.

Разработайте алгоритм решения, который будет считывать файл, описанный в задаче 6, проверять для каждой записи код и идентификатор детали, а затем печатать список всех деталей, идентификатор которых попадает в диапазон от АА3000 до АА3999 включительно. В конце списка нужно также напечатать количество отобранных записей.

Разработайте программу, которая будет создавать отчет, описанный в задаче 7. Кроме списка деталей, чей идентификатор попадает в диапазон от АА3000 до АА3999, в конце отчета должно быть напечатано количество записей, в которых идентификатор детали начинается символами «АА».

9. Руководство энергоснабжающей организации записывает в файл сведения об использованной потребителями электроэнергии. Этот файл состоит из следующих элементов:

а. Запись-заголовок (первая запись), содержащая информацию об общем количестве использованных в течение месяца всеми потребителями киловатт-часов.

б. Ряд детализирующих записей, каждая из которых содержит идентификатор потребителя, имя потребителя и количество использованной за месяц электроэнергии (в киловатт-часах).

Разработайте алгоритм решения, который будет считывать файл со сведениями об использованной электроэнергии и создавать отчет, где будет отображен идентификатор потребителя, имя потребителя, количество использованной электроэнергии и сумма оплаты. Стоимость электроэнергии -- 11 центов за каждый киловатт-час. Если использовано более 200 киловатт-часов, киловатт-час стоит 8 центов. Следует также вычислить общее количество использованной электроэнергии. В конце программы нужно сравнить вычисленное программой общее количество использованной электроэнергии с указанным в записи-заголовке и напечатать соответствующее сообщение, если суммы не равны.

10. Разработайте алгоритм, который будет считывать файл с записями клиентов, отображая общую сумму долга по их кредитным картам, и создавать отчет, отображая минимальную сумму выплаты. Каждая запись клиента состоит из идентификатора клиента, имени, адреса, почтового индекса и общей суммы долга. Минимальная сумма выплаты вычисляется от общей суммы долга по формуле.

Если общая сумма долга меньше $5.00, она становится минимальной суммой выплаты. Если общая сумма долга более $5.00, минимальная сумма выплаты вычисляется как четверть от общей суммы долга, но полученный результат не должен быть меньше, чем $5.00. Если полученный результат меньше $5.00, минимальная сумма выплаты -- $5.00.

Размещено на Allbest.ru

...