Презентация по основам алгоритмизации на тему "Способы представления алгоритмов"

Слайд #1

Ленинск-Кузнецкий, 2022
ГПОУ «Ленинск-Кузнецкий политехнический техникум»
Преподаватель Щеглова Алена Александровна
Теоретическое занятие
для студентов II курса
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Способы представления алгоритмов

Слайд #2

Что такое алгоритм?
Верно ли высказывание, что любая последовательность действий называется алгоритмом?
Перечислите свойства алгоритмов с краткой характеристикой каждого.


Проверка домашнего задания

Слайд #3

4. Дана последовательность действий, является ли она алгоритмом?
Подготовка  к  рисованию
1.  Открыть баночку  с  краской
2.  Окунуть в  банку  кисть
3.  Надеть халат
4.  Рисовать  на  бумаге
5.  Расстелить  бумагу  на  столе

Проверка домашнего задания

Слайд #4

5. Приведите пример алгоритма с указанием в нем свойств

Проверка домашнего задания

Слайд #5

6. Даны числа: 4, 26, 10, 55
Используя алгоритм, вычисли результат. ВЫЧИСЛИТЬ РЕЗУЛЬТАТ
1 Взять число __
2 Прибавить к числу 10
3 Если полученное число меньше или равно 20, то умножить его на 2, иначе
перейти к строке № 4
4 Вычесть 5
5 Запиши результат в ячейке.
6 Стоп

Проверка домашнего задания

Слайд #6

Актуализация знаний
Перед Вами три вида описания алгоритма, как Вы считаете, чем они отличаются?

Слайд #7

Словесная форма. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке
Недостаток: при составлении сложных алгоритмов описание становится громоздким и ненаглядным
Формы представления алгоритмов
Алгоритм «Использование домофона»
начало
Набрать номер квартиры
Нажать кнопку «Вызов»
Услышав прерывистый сигнал, ждите ответа
Услышав ответ, говорите
Услышав звуковой сигнал, входите
конец

Слайд #8

2. Псевдокод представляет собой систему обозначений и правил, предназначенную для единообразной записи алгоритмов.
Служебные слова алгоритмического языка (псевдокода)

Формы представления алгоритмов

Слайд #9

Алг название алгоритма
Нач
Серия команд алгоритма
Кон

Формы представления алгоритмов
алг Вычисление гипотенузы
нач
дано k1=3, k2=4,
z:=k12 // Вычислить квадрат k1 и запомнить в переменной z z2:=k22 // Вычислить квадрат k2 и запомнить в переменной
g = 𝒛+𝒛𝟐 // Вычислить гипотенузу g
рез g.
кон

Слайд #10

3. Графический способ (блок-схемы)
При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков и стрелок, соединяющих эти блоки
Формы представления алгоритмов
Набрать номер квартиры
Нажать кнопку «Вызов»
Услышав ответ говорите
Услышав звуковой сигнал, входите
начало
Конец

Слайд #11

В блок-схеме каждому типу действий соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа





Блок-схемы

Слайд #12

Блок-схемы

Слайд #13

Блок-схема строится сверху вниз
В любой блок-схеме имеется один элемент, соответствующий началу, и один элемент, соответствующий концу
Должен быть хотя бы один путь из начала блок-схемы к любому элементу
Должен быть хотя бы один путь от каждого элемента блок-схемы в конец блок-схемы
Правила построения блок-схем

Слайд #14

Блок-схема
Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий
Набрать номер квартиры
Нажать кнопку «Вызов»
Услышав ответ говорите
Услышав звуковой сигнал, входите
начало
Конец

Слайд #15

Блок-схема
Вычислите значение переменной m, если a=10, b=2, c=8

Слайд #16

Найдите результат вычисления блок-схемы




Блок-схемы
Начало
a, b
x: = a – 2 * b
x
Конец

Слайд #17

Найдите результат вычисления блок-схемы




Блок-схемы
Результат оформить в виде таблицы, если x=8

Слайд #18

Величина – это отдельный информационный объект, например символ, число, таблица и др.
Константа – это величина, которая задается в начале алгоритма, и не изменяется в процессе его выполнения
Переменная  – это величина, которая меняет свое значение в процессе выполнения алгоритма
Операнды – это объекты, с которыми производятся операции.





Величины

Слайд #19

Каждая величина имеет свое имя, оно может состоять из латинских букв, цифр, других знаков
Величины могут быть разных типов





Величины

Слайд #20

Арифметические выражения состоят из чисел и переменных, арифметических операций, служат для нахождения числового значения.











Классификация выражений
= x*y/z
=(a^3+b^3)/(b*c)
Найти и исправить ошибку в записи:

5x+1 a+sinx

((a+b)/c**3
или x^2

Слайд #21

2. Логическое выражение — это составное высказывание, состоящее из простых высказываний, которые объединены логическими операциями, т.е. НЕ, И, ИЛИ.
 НЕ (А ИЛИ В);
3. Строковые выражения состоят из величин символьного типа. Могут соединяться операцией сцепления «+».
Например,
А= студент,
В= Петров,
А+В= студент Петров




Выражения

Слайд #22

Команда присваивания нужна для вычисления значений выражений и присваивания их значений переменным
Общий вид:
<имя_переменной> := <выражение>
 Знак «:=» читается как присвоить и заменяет предыдущее значение переменной, стоящей в левой части на новое, которое находится в правой части
Знаки «=» и «:=» — это разные знаки. Знак равно обозначает равенство двух величин. А знак «:=» присваивает новое значение переменной
A:=10;
B:=(A+4)/2;
А:=В-2;
В:=А+В;
 




Команда присваивания

Слайд #23

Команда присваивания
Запишите по правилам алгоритмического языка выражение
с−𝒅 𝟏 𝟐 +𝒈

Слайд #24

Команда присваивания
Запишите по правилам алгоритмического языка выражение
с−𝒅 𝟏 𝟐 +𝒈 + 𝒙 𝟑 𝟐𝒖

Слайд #25

Команда присваивания
Определите значение переменной C после исполнения данного алгоритма
A :=1;
B := 1+ 2 * A;
A := B / A;
C := A + 2 * B;

Слайд #26

Команда присваивания
Запишите в обычной математической форме арифметические выражения:
((u+v)^2)/(u/v)+(2*u-v)

Слайд #27

Принцип последовательной детализации алгоритма (проектирование сверху-вниз). Сложная задача разбивается на ряд более простых задач. Для каждой подзадачи составляется свой, с точки зрения решения основной задачи вспомогательный алгоритм
2. Принцип "от главного к второстепенному", предполагающий составление алгоритма, начиная с главной конструкции. При этом, часто, приходится "достраивать" алгоритм в обратную сторону, например, от середины к началу.
3. Принцип структурирования, т.е. использования только типовых алгоритмических структур при построении алгоритма. Нетиповой структурой считается, например, циклическая конструкция, содержащая в теле цикла дополнительные выходы из цикла.

Принцип построения блок-схем

Слайд #28

Сложная задача разбивается на ряд более простых задач. Для каждой подзадачи составляется свой, с точки зрения решения основной задачи вспомогательный алгоритм

задача
подзадача
подзадача
подзадача
Принцип последовательной детализации

Слайд #29

Пример. Какую особенность в этом алгоритме вы можете отметить?






Начало
Сесть в лодку двум туристам
Переплыть
Высадить одного туриста
Переплыть
Сесть в лодку двум туристам
Переплыть
Высадить одного туриста
Переплыть
Конец
Сесть в лодку двум туристам
Переплыть
Высадить всем туристам
Принцип последовательной детализации

Слайд #30

Пример. Какую особенность в этом алгоритме вы можете отметить?






Начало
Сесть в лодку двум туристам
Переплыть
Высадить одного туриста
Переплыть
Конец
Высадить всем туристам
Переправа
Конец
Переправа
Сесть в лодку двум туристам
Переплыть
Переправа
Принцип последовательной детализации

Слайд #31

Подзадачи могут также разбиваться на более простые задачи и т.д. В результате некоторые вспомогательные алгоритмы могут стать основными по отношению к вспомогательных более низкого уровня. Процесс пошаговой детализации заканчивается, когда задачи очередного уровня окажутся совсем простыми. Метод пошаговой детализации универсален. Он применим для решения задач из разных областей жизни.

задача
подзадача
подзадача
подзадача
Принцип последовательной детализации

Слайд #32

Пример. Вычислить z=2x+3y, где x=a-2b, y=3х-b






Начало
a, b
x: = a – 2 * b
x
Конец
Начало
y: = 3 * x - b
y
Конец
х
Начало
z: = 2 * x + 3 * y
z
Конец
y
Принцип последовательной детализации

Слайд #33

Цикл - управляющая структура, организующая многократное выполнение указанного действия.
Цикл – процесс повторения одних и тех же операций (группы команд) Тело цикла – это последовательность операций (команд), которая повторяется многократно заданное количество раз или до тех пор, пока не будет выполнено условие.




Циклический алгоритм

Слайд #34

Цикл «пока» (цикл с предусловием):






Проверяется условие, если оно истинное, то происходит переход к выполнению Команда 1, иначе происходит выход из цикла. Команда 1 выполняется до тех пор, пока истинно условие




Циклический алгоритм
Тело цикла
Условие
Да
Нет

Слайд #35

Циклический алгоритм
Найти слово в словаре
Есть слова?
Да
Нет
Какой результат будет при выполнении данного алгоритма?
Записать найденное слово в тетрадь
Составить предложение

Слайд #36

Циклический алгоритм
Купить пирожок
Есть чувство голода?
Да
Нет
Пример. Какой результат будет при выполнении данного алгоритма?
Съесть пирожок

Слайд #37

Циклический алгоритм
Пример. Написать результат выполнения алгоритма при S=1,5

Слайд #38

Цикл «до» (цикл с постусловием):






Исполнение цикла начинается с выполнения действия. После этого происходит проверка условия. Если условие не выполняется, то происходит возврат к выполнению действий. Если условие истинно, то осуществляется выход из цикла.




Циклический алгоритм
Тело цикла
Условие
Да
Нет

Слайд #39

Циклический алгоритм
Найти слово в словаре
Есть слова?
Да
Нет
Пример. Измените цикл «пока» перевода предложения с иностранного языка на цикл «до»
Записать найденное слово в тетрадь
Составить предложение

Слайд #40

Циклический алгоритм
Пример. Написать результат выполнения алгоритма при
х=-1

Слайд #41

Описать в словесной форме алгоритм вычисления периметра прямоугольника
 




Линейный алгоритм
а
b

Слайд #42

Цикл с параметром




Используется, когда заранее известно количество повторений операций тела цикла.
Параметр цикла – это переменная, определяющая количество повторений (итераций), т.к. известно - первое значение, при котором тело цикла будет выполнено первый раз, последнее значение, при котором тело цикла будет выполнено последний раз и величина изменения параметра (шаг) на которую надо увеличить параметр после каждой итерации.
Шаг – числовой показатель изменения параметра после каждой итерации




Циклический алгоритм
Команда 1
Счетчик = Нач.знач, Кон.знач, шаг

Слайд #43

Циклический алгоритм
Пример. Написать результат выполнения алгоритма при
N=5