Повідомлення типи алгоритмів. Види алгоритмів

Анотація: Алгоритм є базовим поняттям для тих, хто хоче почати програмувати будь-якою мовою програмування. Будь-яке завдання може бути формалізовано алгоритмічно. Щоб зрозуміти, з чого розпочати, розглянемо основні види алгоритмів. Мета цієї лекції – ознайомити студентів із поняттям алгоритму; показати, що така абстрактна річ як алгоритм оточує нас у повсякденному житті.

Приклад псевдокоду:

алг Знаходження приватного двох чисел почало висновок ("задайте ділене і дільник") введення (ділене, дільник) якщо дільник ≠ 0 то приватне = ділене / дільник висновок (приватне) інакше висновок ("немає рішення") кон алг Знаходження приватного двох чисел

У даному прикладі використовується три змінні: ділене, дільник та приватне. Ділимо і дільник задаються виконавцем довільними числами. Приватне вважається лише тому випадку, якщо дільник не дорівнює нулю.

Графічна реалізація алгоритму є блок-схемою. Блок-схема складається із блоків певної форми, з'єднаних стрілками. Відповідь при цьому отримує людина, яка виконує команди згідно з блок-схемою. Докладніше про блок-схеми буде розказано в Лекції 2.

Програмна реалізація алгоритму – це комп'ютерна програма, написана якоюсь алгоритмічною мовою програмування, наприклад: С++, Pascal, Basic і т.д. Програма складається із команд певної мови програмування. Зазначимо, що та сама блок-схема може бути реалізована на різних мовахпрограмування. Відповідь у своїй отримує ЕОМ, а чи не людина. Докладніше про складання програм мовою програмування С++ дивитись Лекцію 3.

Розрізняють три основні види алгоритмів:

1. лінійний алгоритм,
2. алгоритм, що розгалужується,
3. циклічний алгоритм.

Лінійний алгоритм– це алгоритм, у якому дії виконуються одноразово та суворо послідовно.

Найпростіший приклад реалізації лінійного алгоритму – шлях із університету додому.

Словесний спосіб запису даного алгоритму:

1. вийти з університету на зупинку;
2. зачекати на потрібний автобус;
3. сісти на потрібний автобус;
4. сплатити проїзд;
5. вийти на потрібну зупинку;
6. дійти до будинку.

Очевидно, що даний прикладналежить до лінійного алгоритму, т.к. всі дії слідують одна одною, без умов і повторень.

Терміни:2 5 .09.201 4 м.Клас:9 Д Викладач:Мамедов А.

Тема урока: « ТИПИ Алгоритми.»

Вигляд уроку: змішаний.

Цілі уроку:дати поняття командам, структурам алгоритмів та навчити етапам розв'язання задач на паскалі.

СТРУКТУРА АЛГОРИТМІВ

Лінійні алгоритми.Вони складаються з послідовних простих командблок-схеми - з блоків, розташованих на одній лінії. Лінійним алгоритмомназивається алгоритм, у якому всі дії (операції) виконуються один раз і послідовно одна за одною. Тепер наведемо приклади: алг записати домашнє завдання початок

візьмемо щоденник відкриємо потрібну сторінку виконаємо домашнє завдання поставимо щоденник на місце

Команди лінійного алгоритму складаються з команд (блоків), які виконуються у зазначеній послідовності. Таке виконання операцій один за одним назвемо природним порядком.

Розгалужувані алгоритми.У повсякденному житті Алго ритмив основному поділяються на групи, в яких залежно від виконання або невиконання певної умови послідовність команд поділяється на кілька гілок.

УРозгалужуваний алгоритм переважно перевіряється логічне умова, задане як арифметичного нерівності.

Перевірка умов називається командою розгалуження.Під час її запису в алгоритмі використовуються ключові слова якщо, то інакше все.За способом розгалуження команда розгалуження поділяється на два види: команда вибору (повна) та команда переходу (неповна). Повна командарозгалуження має такий вигляд:

якщо умова

то 1-я серія інакше 2-я серія

Для виконання алгоритмів у команді розгалуження спочатку перевіряються умови. Якщо умови виконуються, то виконуються команди 1 -ї серії, укладені між ключовими словами якщоі інакше.Якщо умови не виконуються, то виконуються команди 2-ї серії, укладені між ключовими словами інакшеі всі.У схему цього виду алгоритму, що розгалужується, обов'язково входить блок перевірки умови. Він зображується у вигляді ромба та зв'язується з іншими блоками за допомогою однієї лінії входу та двох ліній виходу.

У повному вигляді розгалуженогоалгоритму здійснюється вибір тільки однієї серії з двох . Якщо вислів істинний, тоді виконується 1 -я серія, потім здійснюється перехід до наступних операцій. Якщо висловлювання хибно, то виконується 2-я серія, лише потім виробляються такі дії алгоритму. Отже, залежно від істинності чи хибності висловлювання виконується 1 -я чи 2-я серія.

Якщо алгоритм складається з неповної форми команди розгалуження, то разі виконання умови виконується " серія " і далі продовжується виконання алгоритму. Якщо умова не виконується, то не виконується жодна команда із "серії", здійснюється дія переходу

Складні розгалуження.Нерідко у завданнях перевіряються умови, що відповідають трьом і більше виходам. Наприклад, якщо виконання умов х 0, х = 0, х вимагає трьох різних дій, то структура розгалуження може бути такою, як показано на рис.

Циклічні алгоритми. Багато алгоритмах певна послідовність дій повторюється кілька разів. Процес обчислення, коли певна частина алгоритму повторюється багаторазово, називається циклічнимпроцесом.Алгоритм із повторюваною частиною називається циклічним

питання для закріплення:

У чому схожість та відмінності між програмою та алгоритмом?

Перелічіть властивості алгоритмів, які виконуються на комп'ютері.

Які способи опису алгоритмів ви знаєте?

Якими можуть бути етапи розв'язання задач на комп'ютері?

Перерахуйте види блоків у схемі алгоритму, їх зображення та зв'язку.

Що ви знаєте про лінійні, розгалужувані та циклічні алгоритми?

Назвіть ітераційні цикли та їх особливості.

Хід уроку

I.Організаційний момент.
1. Привітання дітей. Здрастуйте, хлопці! Сідайте! Який у вас настрій? Якщо хороше – посміхніться всім! Якщо ні – подивіться один на одного та посміхніться! Почнемо урок! Я представила вам алгоритм у словесній формі. Подивіться на дошку. Той самий алгоритм зображено графічно. Сьогодні на уроці ми навчимося з вами представляти типи алгоритмів за допомогою блок-схем (сторінка фліпчарту 1).
Епіграфом до нашого уроку будуть слова знаменитого французького вченого Гюстава Гійома "Дорогу здолає той, хто йде, а інформатику мислячий".
2. Оголошення цілей уроку.
ІІ. Актуалізація знань учнів

Але перш ніж приступимо до вивчення нового матеріалу. Ми маємо згадати, що вивчали на минулому уроці.

1. Перевірка домашнього завдання.
Перевірити кросворди, вирішені учнями вдома.

Відповіді:
1. 1. графічний
2. кінцівка
3. інформація
4. виконавець
5. алгоритм
6. програмний
7. план
8. комп'ютер
9. інструмент
10. малюнок
11. крок

Варіант 1. "Посадка саджанця".

Варіант 2. Епізод із казки «Гусі-лебеді».

6. Домашнє завдання.
1. Вивчити конспект.
2. Намалювати на А4 форматі приклад циклічного алгоритму та блок – схему до казки «Колобок».

7. Запитання. 1. Які типи алгоритмів розрізняють?
2. Які типи алгоритмів зображені малюнки.

Додаток №3

Відомі три типи алгоритмів - лінійні, що розгалужуються, циклічні.

Лінійний тип алгоритмів

Алгоритми, у яких команди виконуються одна одною, незалежно від будь-яких умов, називаються алгоритмами лінійного типу.

Наприклад, алгоритм обчислення за найпростішими формулами, що не мають обмежень на значення змінних, що входять до них.

приклад

Постановка задачі : обчислити площу кола, якщо відомий радіус.

Дано : R-радіус кола.

Знайти: S - площа кола.

Рішення: S=3,14R 2

Словесна форма запису алгоритму

Виберемо російську мову для запису алгоритму у цій формі та запишемо послідовність команд, виконання яких при заданому значенні радіуса дозволить знайти площу:

Прочитати значення R.

Помножити значення Rна 3,14.

Помножити результат другого на значення R.

Записати отриманий результат значення S.

Мовою блок-схем - Мал. 8

Тип алгоритмів, що розгалужується

Розв'язання задач не завжди можна подати у вигляді лінійного алгоритму.

Алгоритми, в яких потрібно організувати вибір послідовності дій залежно від будь-яких умов, називають алгоритмами типу, що розгалужується.

При графічному способі розгалуження організується за допомогою логічного елемента (ромб), що має один вхід та два виходи. Призначення логічного елемента – перевірка заданої умови. Залежно від виконання (істинності) або невиконання (хибності) умови, що перевіряється, можливий вихід відповідно на гілку «Так» або «Ні».

приклад

Постановка задачі : обчислити
.

Дано: х - значення аргументу.

Знайти: у - значення функції.

Рішення:

y= x , якщо х  0

- x якщо х<0

Блок-схема - Див. Рис. 9.

Словесна вистава

На псевдокоді :

Прочитати значення х

Якщо х>0, то

Кінець розгалуження

Записати значення у

Виділяють повну та неповну умовну конструкцію .

Циклічний тип алгоритмів

При складанні алгоритмів вирішення досить великого кола завдань нерідко виникає потреба в неодноразовому повторенні тих самих команд.

Алгоритм, складений з використанням багаторазових повторень тих самих дій (циклів), називається алгоритмів циклічного типу.

Однак «неодноразово» не означає «до нескінченності». Організація циклів, що ніколи не призводить до зупинки у виконанні алгоритму (так зване зациклювання), є порушенням вимоги його результативності.

Під час розробки алгоритму циклічної структури виділяють такі поняття:

параметр циклу – величина, із зміною якої пов'язане багаторазове виконання циклу;

початкове та кінцеве значення параметра циклу ;

крок циклу – це значення, яке змінюється параметр циклу при кожному повторенні.

Циклічний алгоритм складається з підготовки циклу, тіла циклу, умови продовження циклу .

У підготовку циклу входять дії, пов'язані із завданням вихідних значень параметра циклу (початкове і кінцеве значення, крок параметра).

У тіло циклу входять: багаторазово повторювані дії обчислення шуканих величин; підготовка наступного значення параметра циклу, підготовка інших значень, необхідні повторного виконання дій у тілі циклу.

У умови продовження визначається необхідність подальшого виконання повторюваних дій. Якщо параметр циклу перевищив кінцеве значення, виконання циклу має бути припинено.

Розглянемо графічне уявлення циклічного блоку алгоритму (див. рис. 10).

Цикли можуть бути з передумовою(коли умова перевіряється перед початком тіла циклу) та з постумовою(Коли умова перевіряється після першого проходження тіла циклу).

Цикл із постумовою