Практическая работа №14-15. Примеры построения алгоритмов с использованием конструкций проверки условий, циклов и способов описания структур данных.Разработка несложного алгоритма решения задачи. Тема: Алгоритмы и способы их описания

Практическая работа №14-15.

Примеры построения алгоритмов с использованием конструкций проверки условий, циклов и способов описания структур данных.Разработка несложного алгоритма решения задачи.

Тема: Алгоритмы и способы их описания

Цели занятия:

•         изучить примеры построения алгоритмов с использованием конструкций проверки условий, циклов и способов описания структур данных

•         освоить принципы решения задач с использованием основных алгоритмических конструкций.

Оборудование, программное обеспечение: ПК, ОС Windows

•          

Методические рекомендации

Решение любой задачи на ЭВМ можно разбить на следующие этапы: разработка алгоритма решения задачи, составление программы решения задачи на алгоритмическом языке, ввод программы в ЭВМ, отладка программы (исправление ошибок), выполнение программы на ПК, анализ полученных результатов.

Первый этап решения задачи состоит в разработке алгоритма.

Алгоритм – это точная конечная система правил, определяющая содержание и порядок действий исполнителя над некоторыми объектами (исходными и промежуточными данными) для получения после конечного числа шагов искомого результата.

Алгоритм может быть описан одним из трех способов:

·                     словесным (пример в начале раздела);

·                     графическим (виде специальной блок-схемы);

·                     с помощью специальных языков программирования.

Принято различать несколько типовых алгоритмических конструкций, которые являются как бы кирпичиками для формирования из них сложных алгоритмов: это линейная, разветвляющаяся и циклическая.

Линейная конструкция предполагает процесс выполнения последовательных шагов, причем данная последовательность не изменяется.

Это, например, расчет формулы по действиям или последовательный ввод данных для начала работы алгоритма. На структурных схемах линейная конструкция обозначается в виде последовательных стрелок от одного шага к другому .

Разветвляющаяся конструкция предполагает выбор шага для выполнения на основе проверки истинности какого-либо условия. Можно провести аналогию с железнодорожной стрелкой, в зависимости от положения которой поезд пойдет по одному из двух путей. Если условие имеет значение ≪истина≫, то дальнейшее выполнение пойдет по одной ветке, иначе — по другой. На структурных схемах такие алгоритмыобозначают с помощью ромба с выходом стрелок по итогам.

Условием ветвления могут быть сравнение чисел, совпадение набора символов с каким-то заранее заданным словом, получение не коего информационного признака, например кратности, цвета, веса и т.д. Причем условие может быть представлено в виде логического выражения: простого, в частности а = с или d >0, или составного, использующего операции алгебры логики. Например, такое: (а> b И с < d ИЛИ а + с = 0 ИЛИ d = 5). Логическое выражение может принимать лишь одно значение из двух: либо истина, либо ложь. В качестве записи условий в алгоритмической записи часто используют операции отношения: = (равно), о (не равно), > (больше), < (меньше), >= (больше или равно), <= (меньше или равно), а также логическиеоперации: И (and), ИЛИ (or), НЕ (not), ≪Исключающее ИЛИ≫ (хоr). Использование составных условий в ряде случаев позволяет повысить эффективность алгоритма за счет его сокращения и упрощения.

Пример 1.

Определить площадь трапеции по введенным значениям оснований (a и b) и высоты (h).

Запись решения задачи                                                Запись алгоритма в виде блок-схемы (рис. 1):

 на алгоритмическом языке:

алг трапеция

вещ a,b,h,s

нач

ввода,b,h

                s:=((a+b)/2)*h

        выводs

кон 

Рисунок 1. Блок-схема линейного алгоритма

Пример 2. Определить среднее арифметическое двух чисел, если a положительное и частное (a/b) в противном случае.

Запись решения задачи :                              Запись алгоритма в виде блок-схемы (рис. 2):

на алгоритмическом языке

алг числа

    вещ a,b,c

нач

    ввод a,b

    если a>0

        то       с:=(a+b)/2

        иначе с:=a/b

    все

    вывод с

кон

Рисунок 2. Блок-схема алгоритма с ветвлением

Пример 3. Составить алгоритм нахождения суммы целых чисел в диапазоне от 1 до 10.

Запись решения задачи                                            Запись алгоритма в виде блок-схемы (рис. 3):

 на алгоритмическом языке:

алг сумма

    вещ a,s

нач

    S:=0;

   а:=1;

   нц

      покаa<=10 

      S:=S+a;

        а:=a+1;

    кц

    вывод S

кон

 Рисунок 3. Циклический алгоритм с предусловием

В алгоритме с постусловием сначала выполняется тело цикла, а затем проверяется условие окончания цикла. Решение задачи нахождения суммы первых десяти целых чисел в данном случае будет выглядеть следующим образом:

алг сумма

    вещ a,s

нач

    S:=0;

    а:=1;

    нц

        S:=S+a;

        а:=a+1;

        пока a<=10 

    кц

    вывод S

кон

 Рисунок 4. Циклический алгоритм с постусловием

Содержание работы:

Задание №1. Определить площадь прямоугольного треугольника со сторонами a и b.

 Записать решение задачи на алгоритмическом языке и в виде блок-схемы.

Задание №2. Определить произведение двух чисел, если b положительное и частное (a/b) в противном случае.

Записать решение задачи на алгоритмическом языке и в виде блок-схемы.

Задание № 3. Сделайте вывод о проделанной работе

Контрольные  вопросы:

1.                  Виды алгоритмов.

2.                  В чем состоит особенность описания алгоритмов с помощью структурной схемы и конструкций алгоритмического языка?

3.                  Отличительные особенности алгоритмов с предусловием и постусловием.

Литература

1.                  Информатика и ИКТ: учебник для начального и среднего профессионального образования. Цветкова Н.С., Великович Л.С. – Академия, 2011 г.

2.                  Информатика и ИКТ. Практикум для профессий и специальностей технического и социально-экономического профилей. Н. Е. Астафьева, С. А. Гаврилова, под ред. М.С. Цветковой, Академия, 2012г.