Основы алгоритмизации и программирования
Алгоритм. Свойства алгоритма. Исполнители. Алгоритм – понятное и точное предписание исполнителю совершить определенную последовательность действий для достижения поставленной цели за конечное число шагов. Алгоритм - это чёткое описание последовательности действий, которые должен выполнить исполнитель для достижения конкретной цели.Примеры: 1) кулинарные рецепты2) правило решения квадратного уравнения.3) инструкция по подключению Интернета…Алгоритм содержит несколько шагов.Шаг – отдельное законченное действие.
Историческая справка Происхождение термина «алгоритм» связывают с именем великого узбекского математика и астронома аль-Хорезми (жившего в 9 веке).Он в своих трудах по арифметике и алгебре разработал правила выполнения четырёх арифметических операций над многозначными десятичными числами. Эти правила определяют последовательность действий, которые необходимо выполнить, чтобы получить сумму чисел, произведение и т. д. Первоначально только эти правила и назывались алгоритмами. В дальнейшем термин «алгоритм» стали использовать вообще для обозначения последовательности действий, приводящей к решению проблемы.
Свойства алгоритма Дискретность (прерывность, раздельность) – разбиение алгоритма на шаги;Понятность – каждый шаг алгоритма должен быть понятен исполнителю; из СКИТочность (определенность, детерминированность) - правильный порядок выполнения действий и команды, однозначно понимаемые исполнителемРезультативность - получение результата за конечное число шагов;Массовость – использование алгоритма для решения однотипных задач.
Будет ли следующий набор действий алгоритмом?Налить воду в чашку,добавить заварку,вскипятить воду.Измерить длины двух сторон треугольника,измерить градусную меру угла между этими сторонами,вычислить половину произведения сторон на синус угла между ними,(какую задачу решают с помощью этого алгоритма?).Определить значение а, в, с, вычислить Х1, Х2,сравнить дискриминант с нулём,определить количество корней,дать ответ: уравнение имеет … корней, Х = …..В каком порядке нужно выполнить набор действий в этой задаче, чтобы получить алгоритм?
Исполнитель - это объект, умеющий выполнять определенный набор действий (человек, животное, робот, компьютер).Система команд исполнителя (СКИ) – это все команды, которые исполнитель умеет выполнять.Среда исполнителя – обстановка, в которой функционирует исполнитель.
Составьте алгоритмы решения следующих задач: 1. Составить алгоритм, с помощью которого можно научить ребёнка открывать дверь ключом А) Достать ключ.Б) Вставить ключ в замочную скважину.В) Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.Г) Вынуть ключ. 2. Составить алгоритм нахождения периметра прямоугольника.3. Разведывательный дозор в составе двух человек подошёл к реке. Мост был разрушен, а река слишком глубока и широка, чтобы переправится вплавь. Около берега в маленькой лодке проплывали 2 мальчика. Как переправится в этой лодке через реку, если она может выдержать либо одного взрослого, либо двух детей?
Формальное исполнение алгоритма. Исполнитель может выполнять алгоритмы, не вникая в содержание задачи, а только строго выполняя последовательность действий.Например, возведение в степень числа 5 может выполнить учащийся 4 – го класса если алгоритм составлен соответствующим образом.Компьютер является исполнителем формально выполняющим алгоритм.
Алгоритм для компьютера должен быть написан на машинном языке.Перевод на машинный язык осуществляют специальные программы – трансляторы.Человек составляет алгоритм для компьютера на языке программирования (Basic, Pascal, Delphi).Алгоритм записанный на языке программирования (формальном языке) называется программой. Он состоит из отдельных шагов – команд (операторов).
Способы описания алгоритма.1. На естественном языке.2. В виде блок – схемы.3. На специальном языке для записи алгоритмов.4. программный (тексты на языках программирования).
Блок – схема алгоритма Схема алгоритма представляет собой систему связных геометрических фигур. Каждая фигура означает один этап процесса решения задачи и называется блоком. Порядок выполнения этапов указывается стрелками, соединяющими блоки. - начало, конец обработки данных, пуск, останов
Запись линейного алгоритма в виде блок-схемы: Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой.
Написать алгоритм вычисления площади треугольника потрем сторонам пользуясь формулой Герона.
Линейный алгоритм. Линейным алгоритмом называют алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой. Например: А) Достать ключ. Б) Вставить ключ в замочную скважину. В) Повернуть ключ два раза против часовой стрелки. Г) Вынуть ключ.2. Алгоритм вычисления значения У по формуле У=(7Х+4)(2Х-2) при Х=3.Составьте алгоритм самостоятельно, выделяя каждое действие как отдельный шаг.3. Вычислите площадь треугольника по формуле Герона, если заданы длины его сторон а, в, с.4. Составить блок – схему алгоритма вычисления значения выражения:выделяя каждое арифметическое действие в отдельный блок. Выполните полученный алгоритм по шагам при x = 0; - 1; 3.
Сформулируйте следующие понятия: определение алгоритма;исполнители алгоритмов; система команд исполнителяформальное исполнение алгоритма;свойства алгоритма;способы записи алгоритма;блок – схема алгоритма;назначение основных блоков блок – схемы;линейный алгоритм;