Начальный курс информатики. Часть 2. Учебное пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

В.А. ЛОПУШАНСКИЙ, А.С. БОРСЯКОВ,

В.В. ТКАЧ, С.В. МАКЕЕВ, Е.С. БУНИН

НАЧАЛЬНЫЙ КУРС ИНФОРМАТИКИ ЧАСТЬ 2

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

ВОРОНЕЖ

2015

1

УДК 54 (002)

ББК В16Я7

Н36

Научный редактор профессор А.С. БОРСЯКОВ

Р е ц е н з е н т ы :

кафедра физико-математического моделирования и высшей математики Воронежского государственного технического университета;

д-р физ-мат. наук В.И. КУКУЕВ (Воронежский государственный университет)

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Воронежского государственного университета инженерных технологий

Начальный курс информатики. В 2 ч. Часть 2. [Текст] : учеб.

Н36 пособие В. А. Лопушанский, А. С. Борсяков, В. В. Ткач [ и др.]. Воронеж. гос. ун-т инж. технол. - Воронеж: ВГУИТ, 2015. - 74 с.

ISBN 978-5-00032-116-4

Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежского государственного университета инженерных технологий, его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия университета запрещается.

2

1.АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ

1.1.Алгоритм и его свойства. Исполнитель

Алгоритм – понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату.

Полный набор данных– необходимый и достаточный набор данных для решения поставленной задачи(получения искомого результата).

Исполнитель алгоритма – это объект или субъект, для управления которым составлен алгоритм. Исполнителя характеризует система команд исполнителя(СКИ) и среда его «обитания».

СКИ – это вся совокупность команд, которую может выполнить Исполнитель. Она считается полной, если содержит весь минимально-необходимый набор команд, позволяющий построить любой алгоритм в том классе зад, нач который

алгоритмов по обработке информации является компьютер. Например, опишем исполнителя РОБОТ. Система команд

исполнителя РОБОТ, «живущего» в прямоугольном лабиринте на клетчатой плоскости может быть такой:

×вверх;

×вниз;

×влево;

×вправо.

3

При выполнении любой из этих команд РОБОТ перемещается на одну клетку соответственно: вверх ↑, вниз ↓, влево ←, вправо →.

У исполнителя КАЛЬКУЛЯТОР две команды, которым присвоены номера:

1)прибавь 3;

2)умножь на 4.

Способы записи алгоритмов

Словесная форма записи алгоритмов. Используются средства обычного языка, но с тщательно отобранным набором слов и фраз, не допускающих повторений, синонимов, двусмысленностей, лишних слов. Допускается использование математических символов. Заголовок алгоритма состоит из слу-

4

жебного слова алгоритм и названия алгоритма, тело алгоритма заключается между служебными словами начало и конец.

Графическая форма изображения алгоритма Схема - это графическое представление алгоритма,

дополненное элементами словесной записи. Каждый пункт алгоритма отображается на схеме некоторой геометрической

фигуры, изображаемые в соответствии со стандартом.

Графические символы на схемах соединяются линиями потока информации. Основное направление потока информации идет сверху вниз и слева направо. Вот так выглядят (табл. 1) условные графические обозначения некоторых действий:

5

1.2. Способы организации действий Исполнителя

Алгоритмические конструкции Существуют три способа организации действий Исполни-

только после выполнения предыдущей.

Особенностью выполнения данной конструкции(рис. 1)

является тот факт, что следование команд в серии определяется составителем алгоритма и на этапе выполнения не меняется. Это

«Построитель», записать алгоритм построения окружности, для которой заданный отрезок АВ является диаметром.

6

СКИ Построителя:

1) провести отрезок прямой между двумя данными точками;

2)установить раствор циркуля, равный длине данного отрезка;

3)установить ножку циркуля в данную точку;

4)провести окружность;

5)отметить общие точки двух линий(пересечения или касания).

Решение. Воспользуемся известным из геометрии решением этой задачи. Организация действий исполнителя – следование, используем линейную алгоритмическую конструкцию.

1.Словесная форма описания алгоритма ОКРУЖНОСТЬ.

Начало:

1) установить ножку циркуля в т. А;

2)установить раствор циркуля, равный длине отрезка АВ;

3)провести окружность;

4)установить ножку циркуля в т. В;

5)провести окружность;

6)отметить точки пересечения окружностей: т. С и т. D;

7)провести отрезок ПРЯМОЙ между точками С и D;

8)отметить точку пересечения АВ и CD: т. О;

9)установить раствор циркуля, равный длине отрезка ОВ;

10)провести окружность с центром в т. О;

конец.

2. На рис. 2 дана блок-схема.

Ветвление – это способ организации действий, при котором выполняется та или другая серия команд в зависимости от условия.

выполнение команды ветвления заканчивается. Если условие ложно, то выполняется серия команд2 и на этом выполнение команды ветвления заканчивается (рис. 3).

7

Начало

Установить ножку циркуля в т. А

Установить раствор циркуля, равный длине отрезка АВ

Провести окружность

Установить ножку циркуля в т. В

Провести окружность

Отметить точки пересечения окружностей: т. С и т. D

Отметить точку пересечения АВ и CD: и т. О

Установить раствор циркуля, равный длине отрезка ОВ

Провести окружность с центром в т. О

Конец

Рис. 3. Запись полной конструкции

8

Особенностью выполнения команды является то, что из двух предложенных серий команд обязательно будет выполнена только одна: либо первая, либо вторая. Ни при каких условиях не могут быть выполнены обе.

Серия 2 может отсутствовать и тогда конструкция ветвления является сокращенной (рис. 4). В этом случае, если условие окажется ложным, никакие действия не выполняются.

Алгоритмическая конструкция - ветвление.

Рис. 4. Запись сокращенной конструкции

Пример 2. Ориентируясь на Исполнителя-человека, написать алгоритм «Одеться по погоде». Если на улице температура ниже нуля градусов, то необходимо надеть шубу, иначе - куртку.

Решение.

1. Словесная форма описания алгоритма ПОГОДА.

Начало:

1)определить температуру воздуха;

2)если холодно, то надеть шубу, иначе надеть куртку;

конец.

2. Описание алгоритма (рис. 5)

9

Начало

Определить температуру воздуха

Конец Рис. 5. Описание алгоритма

Цикл – это способ организации действий, при котором

условие. Если оно истинно, то выполняется серия команд, составляющая тело цикла и далее опять - проверка условия и т.д. Повторение выполнения тела цикла происходит до тех пор, пока условие истинно. Если условие ложно, то происходит выход из цикла.

Алгоритмическая конструкция – цикл.

Особенности выполнения: серия команд, составляющая тело цикла выполняется как единое целое, от первой команды до последней, и только на следующем шаге проверяется условие входа в цикл. Условие определяет количество повторений. Если оно ложно с самого начала исполнения команды цикла, то количество повторений будет равно0. Условие и серия команд (тело цикла) должны формироваться таким образом, чтобы избежать ситуации зацикливания, бесконечного выполнения тела цикла (рис. 6).

10