Конспект что такое алгоритм
Конспект урока на тему «Что такое алгоритм»
План- конспект урока
Тема: Что такое алгоритм.
Тип урока: изучение нового материала.
Форма проведения урока: использование интерактивного оборудования и интернет-ресурсов.
познакомиться с понятием «Алгоритм»;
сформировать умения составлять, исправлять алгоритмы;
научить находить и исправлять ошибки в алгоритмах.
создание условий для развития мышления, логики, познавательного интереса;
воспитание целеустремленности при достижении поставленной цели, ответственности за результаты своего труда, уважения к мнению товарищей, доверительного отношения, чувства взаимопомощи, поддержки.
готовность и способность обучающихся к саморазвитию;
навыки сотрудничества в разных ситуациях, умение не создавать конфликты и находить выходы из спорных ситуаций.
сформированность познавательных интересов, направленных на развитие представлений об алгоритмах;
умение работать с различными источниками информации, включая цифровые.
понимание смысла поставленной задачи;
умение выполнять учебное действие в соответствии с целью.
сформированность умений ясно, точно, грамотно излагать свои мысли в устной речи;
умение адекватно использовать речевые средства для аргументации своей позиции;
умение работать совместно в атмосфере сотрудничества.
Знание понятия алгоритм и его свойств
правильное составление алгоритмов;
применение новых знаний в новой ситуации;
пользоваться учебником для н ахождения информации;
самостоятельно применять знания в решении задач.
Флэш- ролики «Слепи снеговика», «Почисти ковёр», «Погладь рубашку», «Свойства алгоритмов». Единая коллекция ЦОР.
1. Организационный момент
Здравствуйте, ребята! Я очень рада вас видеть.
Ребята, вы, наверное, слышали поговорку «Дорогу осилит идущий»…, а информатику мыслящий! Пусть это будет девизом нашего урока.
Дорога познаний трудна, но интересна. Нам предстоит пройти много этапов. На каждом этапе вы будете приобретать новые знания и умения, а также попробуете оценить свою работу.
Приготовились к уроку и настроились на него
2. Вводная беседа. Актуализация знаний
Кстати, ребята, а кто из вас смотрел мультфильм «Алиса в стране чудес»?
Помните ли вы разговор Алисы с Чеширским котом. Давайте посмотрим. (Видео)
Нужно составить план действий
3. Изучение нового материала
А детальный план действий– это и есть … Узнаете, р азгадав ребус.
Вот мы и подошли к теме нашего урока «Что такое алгоритм».
— Какие цели мы поставим перед собой?
— Чтобы достичь результата, надо поставить цель и иметь план-действий. Но иногда бывает и такое. Посмотрите фрагмент из мультфильма «Вовка в Тридевятом царстве» и попробуйте ответить на вопрос: «Почему двое из ларца не смогли замесить тесто и нарубить дрова?». (Видео)
Узнать что такое алгоритм?
Научиться составлять алгоритм
Выполнить работу по составлению алгоритмов
— Почему двое из ларца не смогли замесить тесто и нарубить дрова?
Не было точных указаний кому и что надо делать и с чем.
То, с чем надо работать называются … (исходными данными), а точные указания – это … (конечная последовательность действий).
Исходя из целей нашего урока, мы должны узнать, что такое «алгоритм». А может быть кто-то уже может сказать, что такое «алгоритм»?
А где мы можем найти информацию о том, что такое алгоритм?
Работа с разными источниками информации.
Одна группа должна найти информацию об алгоритме в учебнике и словарях. Вторая группа – в сети Интернет. А третья группа должна найти информацию о том, почему алгоритм назвали «Алгоритмом» с помощью информационной карты?
Как вы думаете, кто является разработчиком алгоритма?
А исполнителем алгоритма?
В учебнике, словарях, интернете.
Человек, роботы, машины, бытовая техника, и т. д.
4. Первичное осмысление и закрепление знаний.
— Итак, ребята, мы получили новые знания о том, что такое «алгоритм». И оказывается, с понятием алгоритм мы сталкиваемся постоянно. У вас на столах карточки с примерами из жизни.
Выберите из них те, которые будут являться алгоритмами.
Почему оставшиеся примеры не являются алгоритмами?
Попробуйте привести свои примеры алгоритмов из вашей жизни.
Ребята, скажите, а физическая зарядка – это алгоритм? Докажите, почему?
Нахождение площади треугольник
Приводят примеры алгоритмов из своей жизни.
Повторяют движения с экрана
6. Первичное закрепление изученного материала
Итак, мы познакомились с понятием «алгоритм» привели примеры алгоритмов из жизни. Сейчас мы попробуем сами создать алгоритм. Вам нужно создать один из предложенных алгоритмов:
группа – посади дерево;
7. Самостоятельная работа по проверке усвоения материала.
Чтобы проверить ваши знания, проведём самостоятельную работу, при выполнении которой вы будете пользоваться следующим алгоритмом:
Создание рисунка в ворде по алгоритму.
8. Рефлексия учебной деятельности. Ребята, наш путь подошёл к концу. Мы смогли преодолеть все препятствия и добиться результата.
Ребята, посмотрите, в конце нашего пути стоит дерево. Оно не простое, это дерево наших достижений. Давайте украсим это дерево плодами нашего труда.
Приклеивают лепесток соответствующего цвета на доске.
Составьте алгоритм приготовления вашего любимого блюда
Записывают домашнее задание в тетрадь
11. Подведение итогов урока
Итак, какая была тема урока? Чему вы научились на уроке?
Расскажите по схеме:
Ребята, мне очень понравилось, как вы работали на уроке, грамотно излагали свои мысли, могли договориться друг с другом. Спасибо за урок!
Что такое алгоритм.
Отвечают на вопросы
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Курс профессиональной переподготовки
Математика и информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДБ-385999
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
Бельгийский город будет платить детям виртуальные деньги за отказ от неэкологичного транспорта
Время чтения: 0 минут
В московских школах придумали новый формат классных часов с участием отцов
Время чтения: 2 минуты
Учителя Кубани смогут получить миллион рублей на взнос по ипотеке
Время чтения: 1 минута
Минпросвещения разработает внеучебные курсы для школьников
Время чтения: 1 минута
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
План- конспект урока на тему: «Что такое алгоритм».
Автор: Мусаева Напизат Дибировна.
Учитель информатики МКОУ «Чунинская СОШ».
План- конспект урока на тему : «Что такое алгоритм».
Тип урока : изучение нового материала.
Форма проведения урока : использование интерактивного оборудования и интернет-ресурсов.
· познакомиться с понятием «Алгоритм»;
· сформировать умения составлять, исправлять алгоритмы;
· научить находить и исправлять ошибки в алгоритмах.
· создание условий для развития мышления, логики, познавательного интереса;
· воспитание целеустремленности при достижении поставленной цели, ответственности за результаты своего труда, уважения к мнению товарищей, доверительного отношения, чувства взаимопомощи, поддержки.
· готовность и способность обучающихся к саморазвитию;
· навыки сотрудничества в разных ситуациях, умение не создавать конфликты и находить выходы из спорных ситуаций.
· сформированность познавательных интересов, направленных на развитие представлений об алгоритмах;
· умение работать с различными источниками информации, включая цифровые.
· понимание смысла поставленной задачи;
· умение выполнять учебное действие в соответствии с целью.
· сформированность умений ясно, точно, грамотно излагать свои мысли в устной речи;
· умение адекватно использовать речевые средства для аргументации своей позиции;
· умение работать совместно в атмосфере сотрудничества.
· Знание понятия алгоритм и его свойств
· правильное составление алгоритмов;
· применение новых знаний в новой ситуации;
· пользоваться учебником для нахождения информации;
· самостоятельно применять знания в решении задач.
Учебное оборудование : компьютера, проектор, экран, раздаточный материал.
· Флэш- ролики «Слепи снеговика», «Почисти ковёр», «Погладь рубашку», «Свойства алгоритмов». Единая коллекция ЦОР.
1. Организационный момент – 1 мин
2. Вводная беседа. Актуализация знаний – 3 мин
3. Изучение нового материала – 10 мин
4. Первичное осмысление и закрепление знаний. – 3 мин
5. Физкультминутка – 2 мин
6. Первичное закрепление изученного материала – 3 мин
7. Самостоятельная работа по проверке усвоения материала. – 3 мин
8. Создание мини-проекта. – 7 мин
9. Рефлексия учебной деятельности – 1 мин
10. Запись домашнего задания – 1 мин
11. Подведение итогов урока – 2 мин
1. Организационный момент
Здравствуйте, дорогие друзья! Я очень рада вас видеть. Сегодня я проведу у вас урок информатики.
Начать урок я хочу с ключа, который открывает все «замки» в душах людей. Знаете ли вы такой ключ?
Конечно, это улыбка. Подарите свою улыбку мне, своим друзьям-одноклассникам и всем гостям.
Ребята, вы, наверное, слышали поговорку «Дорогу осилит идущий»…, а информатику мыслящий! Пусть это будет девизом нашего урока.
Дорога познаний трудна, но интересна. Нам предстоит пройти много этапов. На каждом этапе вы будете приобретать новые знания и умения, а также попробуете оценить свою работу. Для этого у вас имеются «Дорожные карты» урока. Подпишите их.
В течение урока мы с вами будем выполнять различные задания, по которым вы будете себя оценивать в баллах и в результате получите общую отметку за урок.
Приготовились к уроку и настроились на него
Знакомятся с «Дорожной картой урока»
2. Вводная беседа. Актуализация знаний
Кстати, ребята, а кто из вас смотрел мультфильм «Алиса в стране чудес»?
Помните ли вы разговор Алисы с Чеширским котом. Давайте посмотрим. (Видео)
Нужно составить план действий
3. Изучение нового материала
А детальный план действий– это и есть … Узнаете, разгадав ребус.
Вот мы и подошли к теме нашего урока «Что такое алгоритм».
— Какие цели мы поставим перед собой?
— Чтобы достичь результата, надо поставить цель и иметь план-действий. Но иногда бывает и такое. Посмотрите фрагмент из мультфильма «Вовка в Тридевятом царстве» и попробуйте ответить на вопрос: «Почему двое из ларца не смогли замесить тесто и нарубить дрова?». (Видео)
— Почему двое из ларца не смогли замесить тесто и нарубить дрова?
Впишите в «Дорожную карту урока» нужные слова на месте пропусков.
Не было точных указаний кому и что надо делать и с чем.
То, с чем надо работать называются … (исходными данными), а точные указания – это … (конечная последовательность действий).
Исходя из целей нашего урока, мы должны узнать, что такое «алгоритм». А может быть кто-то уже может сказать, что такое «алгоритм»?
А где мы можем найти информацию о том, что такое алгоритм?
Работа с разными источниками информации.
Одна группа должна найти информацию об алгоритме в учебнике и словарях. Вторая группа – в сети Интернет. А третья группа должна найти информацию о том, почему алгоритм назвали «Алгоритмом» с помощью информационной карты?
Используя полученные знания о том, что такое алгоритм, заполните пропуски в «дорожной» карте урока.
Как вы думаете, кто является разработчиком алгоритма?
А исполнителем алгоритма?
Оцените свою работу в «Дорожной карте урока».
В учебнике, словарях, интернете.
Человек, роботы, машины, бытовая техника, и т. д.
Выставляют балл в пункте «Поиск информации» в «дорожной карте урока».
4. Первичное осмысление и закрепление знаний.
— Итак, ребята, мы получили новые знания о том, что такое «алгоритм». И оказывается, с понятием алгоритм мы сталкиваемся постоянно. У вас на столах карточки с примерами из жизни.
Выберите из них те, которые будут являться алгоритмами.
Почему оставшиеся примеры не являются алгоритмами?
Попробуйте привести свои примеры алгоритмов из вашей жизни.
Оцените свою работу в «Дорожной карте урока».
Ребята, скажите, а физическая зарядка – это алгоритм? Докажите, почему?
Находят в примерах алгоритмы (Приложение3. Примеры из жизни.docx)
Приводят примеры алгоритмов из своей жизни.
Выставляют балл в пункте «Жизненные задачи» в «дорожной карте урока».
5. Физкультминутка
— Перед вами алгоритм для проведения физкультминутки. Давайте побудем немного исполнителями и постараемся точно выполнить все команды.
Раз – подняться, подтянуться,
Два – согнуться, разогнуться,
Три – в ладоши три хлопка, головой три кивка,
А четыре – руки шире,
Пять – руками помахать,
Шесть – присесть, и встать
Семь – за парты сесть опять.
Вывод. Выполняя зарядку, мы тоже действуем согласно алгоритму.
Повторяют движения с экрана
6. Первичное закрепление изученного материала
Итак, мы познакомились с понятием «алгоритм» привели примеры алгоритмов из жизни. Сейчас мы попробуем сами создать алгоритм. Вам нужно создать один из предложенных алгоритмов:
Не забудьте оценить свою работу в «Дорожной карте урока».
Выполняют одно задание на карточках:
4. слепи снеговика (Приложение4.Слепи снеговика.swf);
5. почисти ковёр (Приложение5.Почисти ковёр.swf);
6. погладь рубашку (Приложение6.Погладь рубашку.swf).
Выставляют балл в пункте «Составление алгоритма»
7. Самостоятельная работа по проверке усвоения материала.
Чтобы проверить ваши знания, проведём самостоятельную работу, при выполнении которой вы будете пользоваться следующим алгоритмом:
Оцените свою работу в «Дорожной карте урока».
Отвечают на вопросы теста, который расположен на компьютерах.
Выставляют балл в пункте «Тест»
8. Создание мини-проекта.
Ребята, я думаю, что вы все получили достаточно знаний и умений по работе с алгоритмами. И поэтому сейчас я предлагаю Вам создать небольшой творческий проект. Работая в группах, составьте алгоритм, который вы могли бы использовать в жизни. Перед вами чистый лист, маркеры и различные иллюстрации. Вы можете их использовать в своем проекте.
Учащиеся выполняют в группах творческий проект. Полученный проект они демонстрируют на доске и комментируют все шаги проекта.
9. Рефлексия учебной деятельности. Ребята, наш путь подошёл к концу. Мы смогли преодолеть все препятствия и добиться результата. А какой результат у каждого из вас, вы узнаете, когда подсчитаете количество набранных вами баллов и поставите себе общую отметку за урок.
— Я очень рада, что на нашем дереве созрело так много яблок. Значит, мы с вами сегодня поработали плодотворно.
Выставляют балл в пункте «Всего баллов» и выставляют оценку за урок на листке самооценки.
Приклеивают лепесток соответствующего цвета на доске.
Составьте алгоритм приготовления вашего любимого блюда
Записывают домашнее задание в тетрадь
11. Подведение итогов урока
Итак, какая была тема урока? Чему вы научились на уроке?
Расскажите по схеме:
Ребята, мне очень понравилось, как вы работали на уроке, грамотно излагали свои мысли, могли договориться друг с другом. Спасибо за урок!
Что такое алгоритм.
Отвечают на вопросы
5. Первичное закрепление.
— А сейчас вам предстоит самим составить алгоритм. Нужно быть очень-очень внимательными. Перед вами сад, разбитый на клетки. Одна клетка – один шаг. Между некоторыми клетками стоят перегородки. Они обозначены на схеме красным цветом. Вы находитесь в левом нижнем углу. Ваша задача составить алгоритм быстрее всех, чтобы добраться в правый нижний угол и забрать букет в подарок маме. Для удобства можно стрелочками показать путь на рисунке. Приступаем!
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Информационные технологии копия 2
Основы алгоритмизации и технологии программирования
Понятие алгоритма и его свойства
Каждый из нас постоянно решает множество задач: как быстрее обраться на работу, как лучше спланировать дела текущего дня и многие другие. Некоторые задачи мы решаем автоматически, так как на протяжении многих лет привыкли к их выполнению, другие требуют длительного размышления над решением, но в любом случае, решение каждой задачи всегда делится на простые действия.
Любой алгоритм существует не сам по себе, а предназначен для определенного исполнителя (человека, робота, компьютера, языка программирования и т.д.). Свойством, характеризующим любого исполнителя, является то, что он умеет выполнять некоторые команды. Совокупность команд, которые данный исполнитель умеет выполнять, называется системой команд исполнителя. Алгоритм описывается в командах исполнителя, который будет его реализовывать. Объекты, над которыми исполнитель может совершать действия, образуют так называемую среду исполнителя. Исходные данные и результаты любого алгоритма всегда принадлежат среде того исполнителя, для которого предназначен алгоритм.
Значение слова «алгоритм» очень схоже со значениями слов «рецепт», «метод», «процесс». Однако, в отличие от рецепта или процесса, алгоритм характеризуется следующими свойствами: дискретностью, массовостью, определенностью, результативностью, формальностью.
Дискретность (разрывность – противоположно непрерывности) – это свойство алгоритма, характеризующее его структуру: каждый алгоритм состоит из отдельных законченных действий, говорят: «Делится на шаги».
Массовость – применимость алгоритма ко всем задачам рассматриваемого типа, при любых исходных данных. Например, алгоритм решения квадратного уравнения в области действительных чисел должен содержать все возможные исходы решения, т.е., рассмотрев значения дискриминанта, алгоритм находит либо два различных корня уравнения, либо два равных, либо делает вывод о том, что действительных корней нет.
Определенность (детерминированность, точность) – свойство алгоритма, указывающее на то, что каждый шаг алгоритма должен быть строго определен и не допускать различных толкований; также строго должен быть определен порядок выполнения отдельных шагов. Помните сказку про Ивана-царевича? «Шел Иван-царевич по дороге, дошел до развилки. Видит большой камень, на нем надпись: «Прямо пойдешь – голову потеряешь, направо пойдешь – жену найдешь, налево пойдешь – разбогатеешь. Стоит Иван и думает, что дальше делать». Таких инструкций алгоритм содержать не может.
Результативность – свойство, состоящее в том, что любой алгоритм должен завершаться за конечное (может быть очень большое) число шагов. Вопрос о рассмотрении бесконечных алгоритмов остается за рамками теории алгоритмов.
Формальность – это свойство указывает на то, что любой исполнитель, способный воспринимать и выполнять инструкции алгоритма, действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и лишь строго выполняет инструкции. Рассуждать «что, как и почему» должен разработчик алгоритма, а исполнитель формально (не думая) поочередно исполняет предложенные команды и получает необходимый результат.
Способы описания алгоритмов
Рассмотрим следующие способы описания алгоритма: словесное описание, псевдокод, блок-схема, программа.
Словесное описание представляет структуру алгоритма на естественном языке. Например, любой прибор бытовой техники (утюг, электропила, дрель и т.п.) имеет инструкцию по эксплуатации, т.е. словесное описание алгоритма, в соответствии которому данный прибор должен использоваться.
Никаких правил составления словесного описания не существует. Запись алгоритма осуществляется в произвольной форме на естественном, например, русском языке. Этот способ описания не имеет широкого распространения, так как строго не формализуем (под «формальным» понимается то, что описание абсолютно полное и учитывает все возможные ситуации, которые могут возникнуть в ходе решения); допускает неоднозначность толкования при описании некоторых действий; страдает многословностью.
Псевдокод – описание структуры алгоритма на естественном, частично формализованном языке, позволяющее выявить основные этапы решения задачи, перед точной его записью на языке программирования. В псевдокоде используются некоторые формальные конструкции и общепринятая математическая символика.
Строгих синтаксических правил для записи псевдокода не существует. Это облегчает запись алгоритма при проектировании и позволяет описать алгоритм, используя любой набор команд. Однако в псевдокоде обычно используются некоторые конструкции, присущие формальным языкам, что облегчает переход от псевдокода к записи алгоритма на языке программирования. Единого или формального определения псевдокода не существует, поэтому возможны различные псевдокоды, отличающиеся набором используемых слов и конструкций.
Блок-схема – описание структуры алгоритма с помощью геометрических фигур с линиями-связями, показывающими порядок выполнения отдельных инструкций. Этот способ имеет ряд преимуществ. Благодаря наглядности, он обеспечивает «читаемость» алгоритма и явно отображает порядок: выполнения отдельных команд. В блок-схеме каждой формальной конструкции соответствует определенная геометрическая фигура или связанная линиями совокупность фигур.
Рассмотрим некоторые основные конструкции, использующиеся для построения блок-схем (рис. 1).
(1) Блок, характеризующий начало/конец алгоритма (для подпрограмм – вызов/возврат);
(8) Блок – решение (проверка условия или условный блок);
(9) Блок, описывающий блок с параметром;
(10) Блок – границы цикла, описывающий циклические процессы типа: «цикл с предусловием», «цикл с постусловием»;
Описания алгоритма в словесной форме, на псевдокоде или в виде блок-схемы допускают некоторый произвол при изображении команд. Вместе с тем она настолько достаточна, что позволяет человеку понять суть дела и исполнить алгоритм. На практике исполнителями алгоритмов выступают компьютеры. Поэтому алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на «понятном» ему языке, такой формализованный язык называют языком программирования.
Программа – описание структуры алгоритма на языке алгоритмического программирования. Программа на языке декларативного программирования представляет собой совокупность описанных знаний и не содержит явного алгоритма исполнения.
Основные алгоритмические конструкции
Элементарные шаги алгоритма можно объединить в следующие алгоритмические конструкции: линейные (последовательные), разветвляющиеся, циклические и рекурсивные.
Линейная алгоритмическая конструкция
Линейной называют алгоритмическую конструкцию, реализованную в виде последовательности действий (шагов), в которой каждое действие (шаг) алгоритма выполняется ровно один раз, причем после каждого i- гo действия (шага) выполняется (i+ 1)-е действие (шаг), если i-e действие – не конец алгоритма.
Опишем алгоритм сложения двух чисел на псевдокоде в виде блок-схемы (рис. 2).
Разветвляющаяся алгоритмическая конструкция
Разветвляющейся (или ветвящейся) называется алгоритмическая конструкция, обеспечивающая выбор между двумя альтернативами в зависимости от значения входных данных. При каждом конкретном наборе входных данных разветвляющийся алгоритм сводится к линейному. Различают неполное (если – то) и полное (если – то – иначе) ветвления. Полное ветвление позволяет организовать две ветви в алгоритме (то или иначе), каждая из которых ведет к общей точке их слияния, так что выполнение алгоритма продолжается независимо от того, какой путь был выбран (рис. 3). Неполное ветвление предполагает наличие некоторых действий алгоритма только на одной ветви (то), вторая ветвь отсутствует, т.е. для одного из результатов проверки никаких действий выполнять не надо, управление сразу переходит к точке слияния (рис. 4).
Рассмотрим стандартный алгоритм поиска наибольшего (наименьшего) значения среди нескольких заданных. Основная идея алгоритма сводится к следующему: за наибольшее (наименьшее) принимаем значение любого из данных. Поочередно сравниваем оставшиеся данные с наибольшим (наименьшим). если окажется, что очередное значение входного данного больше (меньше) наибольшего (наименьшего), то наибольшему (наименьшему) присваиваем это значение. Таким образом, сравнив все входные данные, найдем наибольшее (наименьшее) среди них. Алгоритм использует неполное ветвление.
Заданы три числа. Найти значение наименьшего из них Заданные числа обозначим: а, b, с; результирующее наименьшее – min. На рис. 5 представлена блок-схема алгоритма решения данной задачи.
Алгоритмическая конструкция «Цикл»
Циклической (или циклом) называют алгоритмическую конструкцию, в кoтoрoй некая, идущая подряд группа действий (шагов) алгоритма может выполняться несколько раз, в зависимости от входных данных или условия задачи. Группа повторяющихся действий на каждом шагу цикла называется телом цикла. Любая циклическая конструкция содержит себе элементы ветвящейся алгоритмической конструкции.
Арифметический цикл
В арифметическом цикле число его шагов (повторений) однозначно определяется правилом изменения параметра, которое задается с помощью начального (N) и конечного (К) значений параметра и шагом (h) его изменения. Т.е., на первом шаге цикла значение параметра равно N, на втором – N + h, на третьем – N + 2h и т.д. На последнем шаге цикла значение параметра не больше К, но такое, что дальнейшее его изменение приведет к значению, большему, чем К.
Вывести 10 раз слово «Привет!».
Параметр цикла обозначим i, он будет отвечать за количество выведенных слов. При i=1 будет выведено первое слово, при i=2 будет выведено второе слова и т. д. Так как требуется вывести 10 слов, то последнее значение параметра i=10. В заданном примере требуется 10 раз повторить одно и то же действие: вывести слово «Привет!». Составим алгоритм, используя арифметический цикл, в котором правило изменения параметра i=1,10, 1. т. е. начальное значение параметра i=1; конечное значение i=10; шаг изменения h=1. На рис. 6 представлена блок-схема алгоритма решения данной задачи.
Цикл с предусловием
Количество шагов цикла заранее не определено и зависит от входных данных задачи. В данной циклической структуре сначала проверяется значение условного выражения (условие) перед выполнением очередного шага цикла. Если значение условного выражения истинно, исполняется тело цикла. После чего управление вновь передается проверке условия и т.д. Эти действия повторяются до тех пор, пока условное выражение не примет значение ложь. При первом же несоблюдении условия цикл завершается.
Блок-схема данной конструкции представлена на рис. 7 двумя способами: с помощью условного блока а и с помощью блока границы цикла б. Особенностью цикла с предусловием является то, что если изначально условное выражение ложно, то тело цикла не выполнится ни разу.
Цикл с постусловием
Как и в цикле с предусловием, в циклической конструкции с постусловием заранее не определено число повторений тела цикла, оно зависит от входных данных задачи. В отличие от цикла с предусловием, тело цикла с постусловием всегда будет выполнено хотя бы один раз, после чего проверяется условие. В этой конструкции тело цикла будет выполняться до тех пор, пока значение условного выражения ложно. Как только оно становится истинным, выполнение команды прекращается. Блок-схема данной конструкции представлена на рис. 8 двумя способами: с помощью условного блока а и с помощью блока управления б.
Рекурсивный алгоритм
Рекурсивным называется алгоритм, организованный таким образом, что в процессе выполнения команд на каком-либо шаге он прямо или косвенно обращается сам к себе.
Простые типы данных: переменные и константы
Переменная – есть именованный объект (ячейка памяти), который может изменять свое значение. Имя переменной указывает на зн ачение, а способ ее хранения и адрес остаются скрытыми от программиста. Кроме имени и значения, переменная имеет тип, определяющий, какая информация находится в памяти. Тип переменной задает:
Объем памяти для каждого типа определяется таким образом, чтобы в него можно было поместить любое значение из допустимого диапазона значений данного типа. Например, тип «байт» может принимать значения от О до 255, что в двоичном коде (255(10)=11111111(2)) соответствует ячейке памяти длиной в 8 бит (или 1 байт).
В описанных выше алгоритмах (примеры 1-3) все данные хранятся в виде переменных. Например, инструкция «Ввод двух чисел а, b » означает введение пользователем значений двух переменных, а инструкция «К=К + 1» означает увеличение значения переменной К на единицу.
Если переменные присутствуют в программе, на протяжении всего времени ее работы – их называют статическими. Переменные, создающиеся и уничтожающиеся на разных этапах выполнения программы, называют динамическими.
Все остальные данные в программе, значения которых не изменяются на протяжении ее работы, называют константами или постоянными. Константы, как и переменные, имеют тип. Их можно указывать явно, например, в инструкции «К=К+1» 1 есть константа, или для удобства обозначать идентификаторами: pi=3,1415926536. Только значение pi нельзя изменить, так как это константа, а не переменная.
Структурированные данные и алгоритмы их обработки
Одномерный массив (шкаф ящиков в один ряд) предполагает наличие у каждого элемента только одного индекса. Примерами одномерных массивов служат арифметическая (аi) и геометрическая (bi) последовательности, определяющие конечные ряды чисел. Количество элементов массива называют размерностью. При определении одномерного массива его размерность записывается в круглых скобках, рядом с его именем. Например, если сказано: «задан массив A (10)», это означает, что даны элементы: a 1 , a 2 , …, a 10 . Рассмотрим алгоритмы обработки элементов одномерных массивов.
Ввод элементов одномерного массива осуществляется поэлементно, в порядке, необходимом для решения конкретной задачи. Обычно, когда требуется ввести весь массив, порядок ввода элементов не важен, и элементы вводятся в порядке возрастания их индексов. Алгоритм ввода элементов массива А(10) представлен на рис.9.
В заданном числовом массиве A(l0) найти наибольший элемент и его индекс, при условии, что такой элемент в массиве существует, и единственный.
Обозначим индекс наибольшего элемента т. Будем считать, что первый элемент массива является наибольшим (т = 1). Сравним поочередно наибольший с остальными элементами массива. Если оказывается, что текущий элемент массива а i (тот, c которым идет сравнение) больше выбранного нами наибольшего ат, то считаем его наибольшим (т=i) (рис.10).
Рассмотрим двумерный массив (шкаф с множеством ящиков, положение которых определяется двумя координатами – по горизонтали и по вертикали). В математике двумерный массив (таблица чисел) называется матрицей. Каждый ее элемент имеет два индекса а ij , первый индекс i определяет номер строки, в которой находится элемент (координата по горизонтали), а второй j – номер столбца (координата по вертикали). Двумерный массив характеризуется двумя размерностями N и М, определяющими число строк и столбцов соответственно (рис. 11).
Задана матрица символов (100х100), представляющая собой карту ночного неба; звездам на карте соответствует символы «*». Определить: сколько звезд на карте?
Алгоритм решения задачи достаточно прост, необходимо перебрать все элементы матрицы и посчитать, сколько среди них символов «*». Обозначим К переменную – счетчик. На рис 13. представлена блок-схема решения этой задачи.