Алгоритм – это понятное и точное предписание (указание) исполнителю совершить определённую последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или решение поставленной задачи.
«То, что я читаю, я забываю; то, что я вижу, я запоминаю, то, что я делаю сам, я понимаю и учусь этому на всю оставшуюся жизнь» Конфуций
Тема: «Алгоритмы линейной структуры» Ход занятия: 1 Контроль исходного уровня знаний по теме: «Основы алгоритмизации. Таблицы алгоритмов. Свойства алгоритмов». 2 Объяснение нового материала. а) Определение линейного алгоритма. б) Запись алгоритмов на языке блок-схем. в) Применение основных этапов решения задач. г) Использование линейных алгоритмов при решении различных задач. 3 Закрепление нового материала. 4 Домашнее задание. 5 Подведение итогов занятия. Цель: 1 познакомить учащихся с понятиями “линейный алгоритм” и научиться составлять линейные алгоритмы на естественном языке и в виде блок-схем; 2 развивать алгоритмическое мышление и познавательный интерес у студентов чрез понятийный аппарат темы.
Слово алгоритм происходит от algorithmi – латинской формы написания имени великого математика IX века аль – Хорезми. Аль-Хорезми (786—850 гг. н.э.) (полное имя — Абу Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед ибн Муса аль-Хорезми) — основатель алгебры, который сформулировал правила выполнения арифметических действий, он также автор значительной работы в области географии.
• Дискретность (прерывность, раздельность) – алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов. • Определенность – каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для произвола. • Конечность (результативность) – алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов. • Массивность – алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, то есть, он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся только исходными данными. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АЛГОРИТМА
- на естественном языке; - в виде схем (блок – схем); - на специальном языке (алгоритмическом языке). Схемы алгоритмов и программ Способы задания АЛГОРИТМОВ: Наименование символа Обозначение символа Функция символа ПРОЦЕСС Выполнение операций, в результате которых изменяется значение,форма представления или расположениеданных. ВВОД - ВЫВОД Преобразование данных в форму пригодную для обработки (ввод)или отображения результатов обработки (вывод) УСЛОВИЕ Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от некоторых переменных условий. НАЧАЛО - КОНЕЦ Начало, конец, прерывание процесса обработки данных или выполнение программы.
Разъясняя понятие алгоритма, часто приводят примеры “бытовых алгоритмов”: вскипятить воду, открыть дверь ключом, перейти улицу и т. д.: рецепты приготовления какого-либо лекарства или кулинарные рецепты являются алгоритмами. Но для того, чтобы приготовить лекарство по рецепту, необходимо знать фармакологию, а для приготовления блюда по кулинарному рецепту нужно уметь варить. Сейчас мы с вами на элементарном примере «КАК СЛЕПИТЬ СНЕГОВИКА», рассмотрим алгоритмы линейной структуры. ОБЪЯСНЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА ТЕМЫ
Действие 1 слепить большой шар из снега Действие 2 положить его на землю Действие 3 слепить второй шар меньше первого Действие 4 положить его на большой шар Действие 5 слепить третий шар и положить его на второй шар Действие 6 сделать глаза, нос, руки снеговику Вывод: снеговик «Как слепить снеговика?»
Алгоритм, в котором команды выполняются в порядке их записи, то есть последовательно друг за другом, называется линейным.
Алгоритм: Снеговик Начало Ввод: снег Действие 1 слепить большой шар из снега Действие 2 положить его на землю Действие 3 слепить второй шар меньше первого Действие 4 положить его на большой шар Действие 5 слепить третий шар и положить его на второй шар Действие 6 сделать глаза, нос, руки снеговику Вывод: снеговик Конец начало слепить большой шар из снега положить его на землю слепить второй шар меньше первого снег конец снеговик положить его на большой шар слепить третий шар и положить его на второй шар сделать глаза, нос, руки снеговику
Задание 1 Разработать алгоритм и составить блок – схему вычисления функции вида: У = (7х - 4) * (5х + 3) Этап 1. Математическое описание решения задачи. Оно представлено в условии задачи Этап 2. Определение входных и выходных данных. Следуя условию задачи, входными данными – аргумент функции Х, выходными данными – значение функции У. Этап 3. Разработка алгоритма решения. Учитывая общие рекомендации, надо выполнить такую последовательность действий (шагов): 1. Начало алгоритма. 2. Ввод значения Х. 3. Обработка данных – вычисление значения У по формуле: У: = (7х - 4) * (5х + 3). 4. Вывод результата вычислений У. 5. Конец алгоритма. 1 2 5 4 3
Задание 2 Разработать алгоритм и составить блок – схему расчёта первоначальной стоимости основных фондов Cn при заданной цене Ц. Этап 1. Математическое описание решения задачи. Существует метод оценки основных фондов (производственные здания и сооружения, машины, оборудование, транспортные средства, компьютерная техника) по первоначальной стоимости Сn= Цена + Расходы на транспорт + Расходы на хранение + Расходы на монтаж, где Р. тр. = 7% от цены, Р. хр. = 1,5 % от цены, Р. мон. = 3 % от цены, следовательно Сn = Ц + (Ц*7)/100 + (Ц*1,5)/100 + (Ц*3)/100 Этап 2. Определение входных и выходных данных. Следуя условию задачи, входными данными является – цена продукции Ц , выходными данными – значение первоначальной стоимости основных фондов Сn. Этап 3. Разработка алгоритма решения. Введём обозначения: СN - первоначальная стоимость основных фондов Сn. Учитывая общие рекомендации, надо выполнить такую последовательность действий (шагов): 1. Начало алгоритма. 2. Ввод значения Ц. 3. Обработка данных – вычисление значения Сn по формуле: СN : = Ц + (Ц*7)/100 + (Ц*1,5)/100 + (Ц*3)/100 . 4. Вывод результата вычислений СN . 5. Конец алгоритма. 1 2 5 4 3
Задание 3 Разработать алгоритм и составить блок – схему вычисления объёма цилиндра с радиусом основания r и высотой h. Этап 1. Математическое описание решения задачи. Объём цилиндра можно вычислить по формуле: V = ∙ r2 ∙ h, = 3,14. Этап 2. Определение входных и выходных данных. Исходя из условия задачи, входными данными –радиус основания r и высота h, выходными данными – значение объёма цилиндра V. Этап 3. Разработка алгоритма решения. Учитывая общие рекомендации, надо выполнить такую последовательность действий (шагов): 1. Начало алгоритма. 2. Ввод значений r, h. 3. Задание значения = 3,14. 4. Обработка данных – вычисление значение объёма цилиндра V, по формуле: V: = ∙ r2 ∙ h. 5. Вывод результата вычисления V. 6. Конец алгоритма. Начало Конец Ввод значений r, h Вывод значения V V: = ∙ r2 ∙ h 1 2 6 5 4 = 3,14 3
Этап 1. Математическое описание решения задачи. Равнодействующую всех сил можно вычислить по формуле: Этап 2. Определение входных и выходных данных. Исходя из условия задачи, входными данными –равнодействующая всех сил F и ускорение a, выходными данными – значение массы тела m. Этап 3. Разработка алгоритма решения. Учитывая общие рекомендации, надо выполнить такую последовательность действий (шагов): 1. Начало алгоритма. 2. Ввод значений F, a. 3. Обработка данных – вычисление значения массы тела m, по формуле: 4. Вывод результата вычисления m. 5. Конец алгоритма. Задание 4 Разработать алгоритм и составить блок – схему вычисления массы тела m, если известно ускорение a и равнодействующая всех сил F.
Задание 5 Разработать алгоритм и составить блок – схему вычисления высоты треугольника h, опущенную на сторону а, по значениям длин его сторон a, b, c. Этап 1. Математическое описание решения задачи. Площадь треугольника можно вычислить по формуле: → ; г де → Этап 2. Определение входных и выходных данных. Исходя из условия задачи, входными данными – длины сторон треугольника a, b, c, выходными данными –высота треугольника опущенная на сторону. Этап 3. Разработка алгоритма решения. Учитывая общие рекомендации, надо выполнить такую последовательность действий (шагов): 1. Начало алгоритма. 2. Ввод значений a, b, c. 3. Вычисление полупериметра треугольника 4. Вычисление высоты треугольника, опущенной на строну а: 5. Вывод результата вычисления h. 6. Конец алгоритма.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 1 Повторить конспект. 2 Составить алгоритм и блок – схему для приготовления бутерброда. 3 Составить алгоритм и блок – схему для вычисления значений функции Y = (15x + 4)∙(9x - 2).
СПАСИБО ЗА ЗАНЯТИЕ
Источники Г.В. Росс, В.Н. Дулькин, Л.А. Сысоева Основы информатики (учебное пособие). – М., 1999. О.А. Демина Счастливый билет. Информатика. Сдаём без проблем: – М.: Приор-издат, 2007. – 174 с. В.П. Дьяконов «Применение персональных ЭВМ и программирование на языке QBasic ». В.Ф. Ляхович «Основы информатики» М.Г. Коляда «Окно в удивительный мир информатики»