Алгоритмы, их свойства и изображение.

Алгоритм – это точное и понятное предписание последовательности действий направленных на решение задачи. Алгоритм решения вычислительной задачи представляет собой совокупность правил преобразования данных для получения результата.

Основные свойства алгоритма:

- Детерминированность (определенность или однозначность результата)

- Результативность (конечность вычислительного процесса с выдачей искомого результата)

- Массовость (пригодность алгоритма для решения типовых задач)

- Дискретность (разбиение вычислительного процесса на отдельные этапы).

Алгоритмы записываются различными способами, одним из них – это блок-схемный способ.

 

НЕКОТОРЫЕ СИМВОЛЫ БЛОК-СХЕМ

Символы	Наименование символа	Функция
	ВВОД-ВЫВОД	Преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод).
	ПРОЦЕСС	Выполнение операций, в результате которых изменяется значение, форма представления или расположения данных
	РЕШЕНИЕ	Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от некоторых переменных условий.
	ПУСК-ОСТАНОВКА	Начало, конец, прерывание процесса обработки.
	ПРЕДОПРЕДЕЛЕННЫЙ ПРОЦЕСС	Использование ранее созданных ранее и отдельно записанных алгоритмов

 

Основные понятия Qbasic.

Qbasic –язык программирования высокого уровня.

Алфавит языка Qbasic – представляет собой набор символов, используемых для написания программы. В него входят:

- Все буквы латинского алфавита;

- Знаки операций: +, -, /, \, ^, <, >, =.

- Символы-разделители:,.:; “ ‘ () _

- Символы объявления типа данных: %, &, #,!, $

Основной структурой программы является строка, ее максимальная длина – 255 символов. Она может содержать операторы и комментарии, которые отделяются от оператором апострофом ‘. Если строка начинается с комментария, то она начинается либо с апострофа, либо с оператора REM.

Данные в языке Qbasic подразделяются на: константы (в процессе работы программы не меняются) и на переменные (изменяемая в процессе работы программы величина).

Арифметические выражения: +, -, *, /, ^/

Функции встроенные:

ABS(x) – модуль числа х

EXP(x) – число е в степени х

LOG(x) – натуральный логарифм х

SGN(x) – знак числа х

SQR(x) – квадратный корень х

ATN(x) – арктангенс числа х

COS(x) – косинус угла в радианах х

SIN(x) – синус угла в радианах х

TAN(x) – тангенс угла в радианах х

RND(x) – случайное число в интервале от нуля до единицы.

 

 

Алгоритмизация и программирование на Qbasic.

Линейные процессы.

Линейным называется такой вычислительный процесс, при котором все этапы решения задачи выполняются в естественном порядке следования записи этих этапов.

НЕКОТОРЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ ОПЕРАТОРЫ

INPUT – оператор ввода данных с клавиатуры, имена переменных в списке разделяют запятыми.

[LET] – оператор присваивания, переменная = выражение

PRINT – оператор вывода данных на экран, выражения в списке разделяются либо запятой, либо точкой с запятой.

END – оператор окончания программы.

Задача №1

Найти и вывести результат вычисления выражения:

РЕШЕНИЕ

АЛГОРИТМ ПРОГРАММА НА QBASIC

REM программа решения задачи 1

INPUT a, b

y=(a^2-b)/50

PRINT “y=”; y

END

 

 

 

 

 

Ветвящиеся процессы.

Ветвящимся называется такой вычислительный процесс, в котором выбор направления обработки информации зависит от исходных или промежуточных данных.

 

АЛГОРИТМЫ ВЕТВЯЩИХСЯ процессов

ПОЛНАЯ ФОРМА. СОКРАЩЕННАЯ ФОРМА

ДА НЕТ ДА НЕТ

	ОПЕРАТОР 1		ОПЕРАТОР 2

 

НЕКОТОРЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ ОПЕРАТОРЫ

IF…THEN…ELSE – оператор ветвления, изменяет ход выполнения программы в зависимости от результата проверки условий. (опера тор «если… то…иначе»)

 

ПОЛНАЯ ФОРМА. СОКРАЩЕННАЯ ФОРМА

ЛИНЕЙНАЯ:

IF условие THEN оператор 1 ELSE оператор 2 IF условие THEN оператор 1

БЛОЧНАЯ

IF условие THEN IF условие THEN

оператор 1 оператор 1

ELSE END IF

оператор 2

END IF

Задача №2

Найти и вывести результат вычисления выражения:

РЕШЕНИЕ

АЛГОРИТМ ПРОГРАММА НА QBASIC

REM программа решения задачи 2

INPUT a, b

IF a-b<>0 THEN

y=(a^2+b)/(a-b)

PRINT “y=”; y

ДА НЕТ ELSE

PRINT “Решения нет”

END IF

END

 

 

 

 

Циклические процессы

Циклом называется многократно повторяемый участок вычислений.

 

АЛГОРИТМЫ ЦИКЛИЧЕСКИХ процессов

 

ЦИКЛ С ПРЕДУСЛОВИЕМ ЦИКЛ С ПОСТУСЛОВИЕМ

		ОПЕРАТОР ТЕЛА ЦИКЛА

ДА НЕТ

 

 

ДА

 

НЕТ

 

 

НЕКОТОРЫЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ ОПЕРАТОРЫ

FOR…NEXT – оператор цикла, организует в программе циклическое выполнение группы операторов заданное число раз

 

FOR переменная = начало TO конец [STEP шаг ]

Оператор тела цикла

NEXT [переменная]

Задача №3

Найти и вывести результат вычисления выражения: при aÎ(-4;8) с шагом 2.

РЕШЕНИЕ

АЛГОРИТМ ПРОГРАММА НА QBASIC

REM программа решения задачи 3

INPUT «введите число b»; b

FOR a = -4 TO 8 STEP 2

y=(a+b)^2/(1+a^2)

PRINT y

NEXT a

END

 

ДА

 

НЕТ

 

 

Обработка массивов.

Массивом называется совокупность элементов с одинаковыми свойствами. Любой массив характеризуется именем, размерностью, типом элементов.

Массивы могут быть одномерные, двумерные и т.д.

Обработка любого массива представляет собой циклический вычислительный процесс, в котором параметры индексов являются индексы.

Линейные массивы.

Массив с одним индексом называется вектором или линейным массивом.

оператор массива dim

DIM – оператор объявляет массивы и переменные, резервирует объем памяти для записи всех элементов массива и переменных.

DIM имя массива (границы) [имя массива (границы)…]

Одномерный массив называется вектором, обозначается: А(i), где i – номер элемента.

Задача №4

Найти и вывести сумму элементов массива А, состоящего из 5 элементов.

РЕШЕНИЕ

АЛГОРИТМ ПРОГРАММА НА QBASIC

REM программа решения задачи 4

DIM A(5)

I = 1

FOR I = 1 TO 5

INPUT «введите A(I)»; A(I)

NEXT I

S = 0

FOR I = 1 TO 5

S = S + A(I)

I = I + 1

NEXT I

PRINT S

Д A END

 

S = 0

НЕТ

 

 

	I = 1
	S=S+A(I)

 

	I = I + 1

 

 

ДА

 

НЕТ

 

11.6. Контрольные вопросы

1. Дайте классификацию видов ПО.

2. Назовите этапы подготовки и решения задач на ЭВМ.

3. Что такое алгоритм и какими свойствами он обладает?

4. Укажите способы описания и виды алгоритмов.

5. Что такое компиляция и интерпретация программ?

6. Охарактеризуйте основные стили программирования.

7. Характерные свойства языка программирования Qbasic.

8. Операторы линейных, разветвляющихся и циклических процессов в Qbasic.

Библиографический список

1. Аверьянов Г.Я., Рошаль А. С. Элементы информатики: Учебное пособие.— М.:МИФИ, 1995.-175 с.

2. Богумирский Б. С. Руководство пользователя ПЭВМ: в 2-х частях,—Санкт-Петербург: Ассоциация OILCO, 1992. - 735 с.

3. ГОСТ 19.002-80 ЕСПД.

4. ГОСТ 19.003-80 ЕСПД.

5. Дворкин П. Л. Основы информатики и вычислительной техники: Учебное пособие.— Омск.: ОПИ, 1988. -119с.

6. Иванов Н. C++ или Java // Мир Internet, № 1,1997. - С. 42-49.

7. Информатика* Энциклопедический словарь для начинающих/Сост. Д. А. Поспелов — М.: Педагогика — Пресс, 1994. — 352 с.

8. Компьютерные технологии обработки информации: Учебное пособие /С. В. Назаров, В. И. Першинов, В. А. Тафинцев и др.; Под ред. С. В. Назарова. — М.: Финансы и статистика, 1995. — 248 с.

9. Основные понятия информатики и вычислительной техники: Методические материалы. — Новосибирск, 1990. — 123 с.

10. Основы компьютерной грамоты / А. Н.Жигарев, Н. В. Макарова, М. А. Путинце-ва; Под общ. ред. Н. В. Макаровой. — Л.: Машиностроение, 1987. — 255 с.

11. Программирование. Учебник под ред. Свердлика А. Н., МО СССР, 1992. — 608 с.

12. Ростовцев Ю. Г. Основы построения автоматизированных систем сбора и обработки информации: Учебник. — СПб.: ВИККА им. А. Ф. Можайского, 1992. — 717 с.

13. Трудов Ю. В. Основы построения ЭВМ. Часть 1. Теоретические основы, элементы и узлы ЭВМ: Учебное пособие. - Л.: ВИКИ им. А. Ф. Можайского, 1990. - 216 с.

14. Шафрин Ю. А. Основы компьютерных технологий. Уч. Пособие для 7-11 классов по курсу «Информатика и вычислительная техника». — М.: ABF, 1996. ~ 560 с.

15. Шоу А. Логическое проектирование операционных систем: Пер. с англ. — М.: Мир, 1981.-360 с.