110.Навчання учнів побудови алгоритмів методом послідовного уточнення

Важливо показати учням, що вказівку про виконання алгоритму отримання розвязку деякої задачі, який за алгоритмом однозначно ставиться у відповідність вхідним даним, можна розглядати як окрему вказівку, за якому змінним, які представляють шукані результати,буде надано цілком певних значень, що залежать від вхідних даних, і правила цієї залежності цілком визначаються алгоритмом.Якщо вказівка не може бути виконана виконавцем через свою складність, то її можна розбити на декілька простіших вказівок і так доти, доки буде одержано набір операцій, кожну з яких зможе сприйняти та виконати обраний виконавець, або ж стане ясно, що цей виконавець не зможе виконати потрібні вказівки і його слід замінити іншим або навчити цього.Метод покрокової деталізації слід розглянути на конкретних прикладах.Такі принципи називають принципами структурного програмування.

24. Методика навчання алгоритмізації.

Алгоритм – це чітко визначена для конкр.виконавця послідовність дій, які спрямовані на досягн.поставленої мети або розв’яз.задачі певного типу (описове означення, оскільки поняття алг.відноситься до первісних, неозначуваних). Сам термін “алгоритм” утворився в результаті перекладу на європейські мови імені арабського математика Аль-Хорезмі, який описав правила (алгоритми) виконання основних арифметичних операцій в десятковій системі числення.

Пр.алг.: приготування кулінар-ної страви згідно з рецептом, пошук слова у словнику, розв-ня квадр. рівн.

Власт. алг.:

1.Скінченність. Виконання кожного алг. повинно завершуватись за скінчене число кроків.

2.Результативність. Виконання алг.завжди повинно приводити до певного результату.

3.Формальність. Виконавець відповідно до алгоритму повинен одержати результат, не вникаючи в його суть.

4.Визначеність. Будь-який алг.повинен бути описаний так, щоб при його розшифруванні у виконавця не виникало двозначних вказівок. Тобто різні виконавці згідно з алг. повинні діяти однаково та прийти до одного й того ж результату.

5.Масовість. За допомогою складеного алг. повинен розв’язуватись цілий клас задач.

6.Зрозумілість. В алг.повинні бути лише операції, які знайомі виконавцеві. При цьому виконавцем алгоритму може бути: людина, комп’ютер, робот тощо.

Способи опису алг.:

1.Словесно-формульний (опис здійснюється в словесній формі з використанням математичних чи інших формул);

2.Графічний (за допомогою блок-схем );

3.З використанням спеціальних алгоритмічних мов (таких як навчальна алгоритмічна мова);

4.У вигляді програм, написаних певною мовою програмування.

Навчальна алгоритмічна мова

Мета вивч.: показати ідею ручного перекладання алг., записаних н.а.м., на одну з мов програмування.

Близька до природної мови; містить правила опису лише чотирьох вказівок: надання значення, розгалуження, повторення і вказівку про вико-ня алг.; дає можливість перевірити правильність написання алг.людиною; має свої службові слова і описи вказівок.

При конструюванні викор.такі базові алгор-ні структури:

1.Слідування. Команда с.подається у вигляді послідовності двох (або більше) простих команд, що виконуються одна за одною. Якщо алгоритм можна подати у вигляді послідовності команд, то його називають лінійним алгоритмом.

Пр.: Скласти алг.обч-ня значення виразу y=(Ax+B)(Cx+D).

2. Розгалуження (вибір). Команда розг. – це вказівка виконати одну з двох команд: команду 1 або 2 залежно від іст. чи хибності деякого твердж.Р. На цьому виконання команди розгалуження закінчується.

– +

Пр. Скласти алг. розв’яз.квадр. рівн.

3.Повторення(цикл). Розрізняють два типи циклів – поки і до.

Поки До

+

Порівняняльна характеристика

Поки	До
Перевірка умови
до	після
К-ть повторень команд в циклі
Може не повтор. жодного разу	Повтор. хоч один раз
Умова виходу з циклу
Якщо умова є хибною	Якщо умова є істинною

Пр.Скла.алг.обч.суми цілих чисел від 1 до 100.

Метод побудови алг.“зверху вниз”:

На кожному етапі розв’яз.в разі необхідності задачу поділяють на простіші задачі – підзадачі, кожну підзадачу можна поділ.на ще прост. і так доти, поки не будуть одержані такі підзадачі, які легко програмуються. При цьому на кожному кроці побудови алг. розв’яз.задачі якщо треба, уточнюється (покрокова деталізація). Поділ кожної вказівки на простіші здійснюється за допомогою тільки трьох базових алг-их структур: слідування, розгалуження, повторення.

Важливою особливістю цих структур є те, що кожна з них має єдиний вхід і єдиний вихід. При конструюванні алгоритмів вихід кожної базової структури приєднується до входу іншої. При цьому весь алгоритм матиме вигляд лінійної послідовності базових алг-их структур. Така послідовність може складатися з єдиної базової алг-ої структури. В одні базові алгоритмічні структури можуть вкладатися інші. Таким чином, у процесі побудови алгоритмів їх можна розвивати як “у ширину” так і в “глибину”.

Кожний алг. можна подати у вигляді комбінації 3 базових алг-их структур, що є їх основною власт. Викор-ня цього принц. лежить в основі структурного підходу до побудови алгоритмів.

Технологія структурного програмування:

У процесі низхідного поділу задачі на підзадачі зберігається строга дисципліна програмування, оскільки поділ на підзадачі здійснюється з використанням лише розглянутих типів структур, чим і забезпечується добре структурована програма, яку можна читати зверху донизу без перерви.