Лабораторная работа № 5. Основы программирования

Основы алгоритмизации

Слово «алгоритм» происходит от латинской формы написания имени арабского математика аль-Хорезми (полное имя — Абу Абдуллах Мухаммад ибн Муса аль-Хорезми (783-850 гг.), жил и работал в Багдаде), который разработал правила четырех арифметических действий над числами в десятичной системе счисления.

Алгоритм – это информационная модель, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное, в форме последовательности понятных исполнителю команд.

К основным свойствам алгоритмов относятся:

1. дискретность, которая означает, что путь решения задачи определен в виде последовательности шагов — четко отделенных друг от друга предписаний. Только выполнив требования одного предписания, можно приступить к выполнению следующего;

2. детерминированность (определенность), которая означает, что путь решения задачи определен вполне однозначно, на любом шаге не допускаются никакие двусмысленности или недомолвки;

3. массовость, которая предполагает, что алгоритм применим к целому классу задач, а при решении конкретной задачи из этого класса исходные данные могут меняться в определенных пределах;

4. результативность (потенциальная осуществимость алгоритма, конечность, финитность), которая означает содержательную определенность результата на каждом шаге и в итоге приме­нения всего алгоритма. При этом известно, какой результат должен быть получен через конечное число шагов;

5. понятность. Каждый алгоритм создается в расчете на определенного исполнителя. В качестве исполнителя алгоритма могут выступать автоматы, роботы, ЭВМ, человек. Для того чтобы ис­полнитель мог выполнить алгоритм, необходимо, чтобы он понимал каждое его предписание. Совокупность предписаний, которые понятны исполнителю и которые он может выполнить, называют системой команд исполнителя. Для правильного построения алгоритма необходимо знать систему команд исполнителя.

Таким образом исходя приведенных свойств, алгоритм — это совокупность правил, сформулированных на некотором языке и определяющих процесс переработки допустимых исходных данных в искомые результаты.

Способы представления алгоритмов

1. Словесно-формульный

Алгоритм приготовления яичницы:

1. растопить на сковороде одну чайную ложку масла

2. добавить одну столовую ложку сметаны

3. когда сметана закипит, вбить на сковороду три яйца

4. посолить

5. посыпать тертым сыром

6. вылить смесь на сковороду

7. прожарить до готовности

2. Графический

3. В виде последовательности команд для вычислительной машины

Sub g1()

Dim x As Single, y As Single, L As Boolean

x = Val(InputBox("Введите абсциссу", "Ввод координат"))

y = Val(InputBox("Введите ординату", " Ввод координат"))

If (x >= 0) And (x <= 4) Then

L = (4 - x) >= y

End If

If (x < 0) And (x >= -4) Then

L = ((4 + x) >= y) Or ((4 + x) = 0)

End If

MsgBox "Лежит ли точка в заданной области?" & L, , "Результат"

End Sub

Базовые алгоритмические структуры

Логическая структура программы может быть выражена комбинацией трех базовых алго­ритмических структур: следования, ветвления и цикла.

Следование (линейная) — структура, означающая, что действия могут быть выполнены друг за другом.

Каждый из прямоугольников может представлять один или множество операторов, необходимых для выполнения обработки данных.

Ветвление (альтернатива, развилка, выбор) — это структура, обеспечивающая выбор между двумя альтернативами. При этом выполняется проверка некоторого условия, и затем происходит выбор одного из путей

Каждый из путей ведет к общей точке слияния, так что выпол­нение программы продолжается независимо от того, какой путь был выбран.

Цикл (или повторение) предусматривает повторное выполнение некоторого набора команд программы. Различают две разновидности циклов:

1. Цикл с предусловием (цикл-пока), который начинается с проверки логического выражения.

Если оно истинно, то выполняется совокупность операторов до тех пор, пока логическое выражение сохраняет значение «истина». Как только оно становится ложным, выполнение операций прекращается, и управление передается по программе дальше.

Так как выражение, управляющее циклом, проверяется в самом начале, то в случае, если условие сразу окажется ложным, операторы циклической части могут вообще не выполняться. Операторы циклической части должны изменять переменную (или переменные), влияющую на значение логического выражения, иначе операторы будут выполняться бесконечно, что приведет к «зависанию» компьютера.

2. Цикл с постусловием, который начинается с выполнения команд циклической части, после чего происходит проверка логического выражения.

Задания:

1. Составить алгоритм словесно-формульным и графическим способами

   1. Приготовления яичницы

   2. Приготовления блинов

   3. Перехода улицы по светофору

   4. Проезда в общественном транспорте

   5. Преобразования слова «Информатика» в слово «Форма»

   6. Преобразования слова «Треугольник» в слово «Трон»

   7. Решения квадратного уравнения

   8. Нахождения максимума из двух чисел

   9. Перемещения директории

   10. Удаления файла

2. Определите результат выполнения алгоритма, записать протокол выполнения данного алгоритма (значения переменных на каждом шаге алгоритма)

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

8. 

9. 

10.