Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

Воткинский филиал

Методические указания по выполнению лабораторной работы «Разработка алгоритмов для структурного программирования и их реализация. Алгоритмы ветвления и выбора» учебной дисциплины «Информатика»

Воткинск, 2006

УДК 681.3.06(075)

Составил: А.Ю. Уразбахтина

Методические указания по выполнению лабораторной работы «Разработка алгоритмов для структурного программирования и их реализация. Алгоритмы ветвления и выбора» учебной дисциплины «Информатика»- Ижевск: Издательство ИжГТУ, 2006.- 20 с.

Методические указания по выполнению лабораторной работы составлено для студентов Воткинского филиала ИжГТУ, обучающихся специальностям: 151001 – «Технология машиностроения», 160801 – «Ракетостроение», 270102– «Промышленное и гражданское строительство». В них изложены основы проектирования и реализации на языках программирования разветвляющихся алгоритмов для решения инженерных задач.

Методические указания могут быть полезны при выполнении курсовых работ или проектов с применением компьютерной техники.

Методические указания составлены на основе требований действующего образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальностям: 151001 – «Технология машиностроения», 160801 – «Ракетостроение», 270102 – «Промышленное и гражданское строительство»

©А.Ю. Уразбахтина, 2006.

©Издательство ИжГТУ, 2006.

Введение

Современным пользователям и профессиональным программистам приходится иметь дело с огромным количеством разнообразных языков программирования различных уровней и назначений. Но по-прежнему начинать изучение основ программирования целесообразно на базе алгоритмического языка Pascal, так как при использовании этого языка у будущего специалиста быстрее формируется четкое алгоритмическое мышление [1, 2]. Весомым аргументом в пользу изучения основ программирования именно на базе Pascal также является применение профессиональной среды программирования Delphi, которая использует в качестве базового языка именно Pascal (Паскаль) и переход к разработке программного обеспечения (ПО) в этой среде пройдет достаточно быстро, хотя и потребует дополнительных знаний.

Язык программирования Pascal предназначен для обучения студентов как основам алгоритмизации и программирования, так и основам конструирования компиляторов. Язык отвечает принципам структурного программирования, имеет блочную структуру и развитое представление данных. В разные годы было разработано несколько вариантов компиляторов Паскаля для различных типов ПК. Наибольшее распространение получил Turbo Borland Pascal версии 7.0, доработанный фирмой Borland Internation (США).

Цель выполнения лабораторной работы: студенты всех специальностей и форм обучения должны показать и закрепить свои знания по:

• базовым понятиям информатики;

• основным методам информатики;

• принципам работы программных средств;

• управлению техническими средствами.

1. Основные понятия теории алгоритмов

Алгоритм – это последовательность элементарных шагов, выполнение которой позволяет получать однозначный результат (не зависящий от того, кто выполнял эти шаги) или за конечное число шагов прийти к выводу о том, что решения не существует. Задача называется алгоритмически неразрешимой, если не существует машины, модели или алгоритма, которые ее бы решали.

Алгоритм может быть предназначен для выполнения его человеком или автоматическим устройством. Создание алгоритма, пусть самого простого,  процесс творческий. Выполнение алгоритма в виде блок-схемы перед программированием существенно облегчает процесс создания и отладки программы, определение форматов и перечня переменных, поиск ошибок, редактирование алгоритма в будущем.

В теории программирования доказано [1, 2], что для записи любого сложного алгоритма достаточно трех базовых структур: следование – последовательное выполнение действий (рис. 1,а); ветвление – соответствует выбору одного из двух вариантов действий (рис. 1,б); цикл-пока – определяет повторение действий, пока не будет нарушено условие, выполнение которого проверяется в начале цикла (рис. 2).

Рис. 1. Базовые алгоритмические структуры:

а) следование, б) ветвление

Рис. 2. Базовая структура: цикл-пока

На основе базовых структур строятся дополнительные структуры для изображения алгоритмов: выбор (рис. 3), цикл-до, счетный цикл.

Рис. 3. Дополнительная структура «выбор» и реализация ее через базовые структуры

Рис. 4. Дополнительная структура: цикл – до

Рис. 5. Дополнительная структура: цикл с заданным числом повторений (счетный цикл).

На основе алгоритмов создается программное обеспечение (ПО) для решения прикладных задач.