1. Вопросы, подлежащие исследованию:

Основные понятия об алгоритме в программах и алгоритмизации решения задач. Основные понятия о данных к алгоритмам, их базовые типы и структуры, вопросы их использования в алгоритмизации задач.

2. Краткий теоретический материал

Для успешного использования ЭВМ в своей профессиональной деятельности пользователь должен уметь формулировать задачи, разрабатывать алгоритмы их решения, записывать алгоритмы на языке, понятном ЭВМ.

Алгоритмы и способы их описания

Алгоритм — система правил, инструкций. Алгоритм

— точный порядок действий, определяющий процесс, ведущий от исходных данных к искомому результату и обладающий следующими свойствами:

∙ определенностью (общепонятностью и точностью);

279

∙массовостью (возможностью использования различных данных при решении однотипных задач);

∙результативностью (направленностью на получение искомого результата);

∙дискретностью, при выполнении разбивается на конечную последовательность действий или шагов;

∙конечностью (должен выполняться за конечное время).

Для представления алгоритмов используются несколько способов:

∙словесный (описание на естественном человеческом языке);

∙графический (на языке блок-схем);

∙с помощью символов специального языка проектирования программ-псевдокодов;

∙с использованием диаграмм;

∙с использованием таблиц решений;

∙с помощью схемы Насси — Шнейдермана;

∙с помощью одного из алгоритмических языков программирования.

Типовые этапы разработки алгоритмов:

∙описание общего замысла алгоритма;

∙формализация задачи;

∙разработка обобщенной схемы алгоритма;

∙разработка отдельных блоков алгоритма;

280

∙стыковка блоков;

∙определение возможности использования стандартных блоков;

∙разработка блоков логического контроля;

∙оптимизация схемы алгоритма;

∙уточнение параметров;

∙оценка машинного ресурса.

Составление алгоритма на языке блок-схем

Блок-схема — это графическая интерпретация алгоритма, представляющая набор геометрических фигур, каждая из которых изображает какую-либо операцию или действие. Форма символов и правила составления схем алгоритмов установлены государственными стандартами.

Основные элементы, используемые при построении блок-схем, представлены на рисунке 1.

281

Рисунок 1. Основные блоки, применяемые при графическом изображение алгоритмов

Правила изображения блок-схем

1.При составлении блок-схем используются только строго определенные типы блоков:

a)начало и конец алгоритма;

b)обработки (внутри блока записываются

формулы, обозначения операций и функций);

c)условия (внутри блока записываются условия выбора направления действия алгоритма);

d)ввода/вывода информации;

e)вывода информации на экран дисплея;

f)вывода информации на печатающее устройство;

g)вычисления по подпрограмме или стандартной

282

подпрограмме;

h)начало цикла;

i)соединительный блок;

j)линии потока (если поток направлен вниз или

вправо стрелку не ставят).

2.Все блоки нумеруются. Номера ставятся вверху слева от блока (блоки "начало", "останов" и соединительные блоки не нумеруются).

3.Стрелки не ставят, если поток направлен сверху вниз или слева направо.

4.Каждый блок имеет единственную точку входа, кроме блока "начало", который не имеет входа.

5.Каждый безусловный блок имеет единственную точку выхода, кроме блока "останов", который не имеет выхода.

6.Условный блок имеет два, в отдельных случаях три выхода.

7.Выход условного блока можно пометить "да", "нет", "+", "–", 0, 1.

8.Линии, идущие на вход некоторого блока, могут соединяться, что соответствует переходу на конкретный этап вычислений после нескольких других этапов.

9.Линия, исходящая из входной точки блока, не может разветвляться на несколько направлений.

Правила построения алгоритмов на языке блоксхем

1.Блок-схема строится сверху вниз.

283

2.В любой блок-схеме имеется только один элемент, соответствующий началу алгоритма, и один элемент, соответствующий концу алгоритма.

3.Должен быть хотя бы один путь из начала блоксхемы к любому элементу.

4.Должен быть хотя бы один путь от каждого элемента блок-схемы в конец блок-схемы.

Основные методы современной технологии проектирования алгоритмов

1.Метод структурного проектирования. Любой алгоритм может быть построен из комбинаций трех базовых структур: линейный алгоритм (следование), разветвляющийся алгоритм (развилка) и циклический алгоритм (повтор).

2.Метод нисходящего проектирования. Первоначально выделяются главные функции, затем второстепенные.

3.Метод пошаговой детализации.

4.Метод модульности. Модуль — логически связанный фрагмент программы, выполняющий одну функцию и состоящий из обозримого числа шагов.

Прежде чем приступить к составлению блок-схемы, необходимо:

284

1.Регламентировать состав входа и выхода (определить имена входных данных, промежуточных и выходных результатов).

2.Дать наименование основной программе и вспомогательным алгоритмам.

3.Практическая работа

Цель: Освоить основные элементы блок-схемы алгоритма.

После выполения работы студент должен

знать: формы записи алгоритма, свойства алгоритма, основные элементы блок-схемы алгоритма

уметь: понять суть решаемой задачи, выполнить алгоритм, заданный в виде блок-схемы

Объем работы 4 часа

Отчет: представьте блок-схемы алгоритмов решения приведенных задач в любом графическом редакторе, оформить в электронном виде.

ЗАДАНИЕ К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

Выполнить алгоритм, заданный в виде блок-схемы:

Упражнение 1. Решение неравенств

285

Задание. Решить неравенство а•х>b (а, b произвольные действительные числа).

Варианты условий:

1.a<0; b>0;x<b/a;

2.а<0; b<0; x<b/a;

При а>0 и а<0 решение не зависит от знака b.

Упражнение 2. Определение квадранта декартовой системы

Задание. Построить алгоритм определения квадранта декартовой системы, в котором находится точка с координатами X,Y.

Упражнение 3. Разрабоека алгоритма решения приведенных задач.

Задача 1 Решить линейное уравнение ax=b. Задача 2 В заданном тексте букву а заменить на б. Задача 3 Нарисовать правильный треугольник.

286

4.Рекомендации студентам по подготовке к работе с указанием литературы.

Для подготовки к выполнению лабораторной работы необходимо предварительное изучение теоретического материала в объеме, достаточном для проведения осмысленной работы при выполнении поставленной задачи – практического знакомства с основными алгоритмическими конструкциями и блок-схемами.

ЛИТЕРАТУРА

1.Информатика : учебник/ Б.В. Соболь [и др.]-Изд. 3-е, дополн. и перераб. — Ростов н/Д: Феникс, 2007.

— 446 [1] с.-(Высшее образование).

2.Могилев А. В. Практикум по информатике: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений /А.В.Могилев, Н.И.Пак, Е.К.Хеннер; Под ред. Е.К.Хеннера. — 2-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 608 с

3.Угринович Н.Д. Практикум по информатике и информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учереждений/ Н.Д. Угринович, Л.Л. Босова, Н.И. Михайлова. — . издание 2-е исп. —М.:БИНОМ, 2004. 394 с.

4.Лабораторный практикум по информатике:

Учебное пособие для вузов/В.С. Микшина, Г.А. Еремеева, Н.Б. Назина и др.; Под ред. В.А. Острейковского. — М.: Высш. шк., 2003. — 376 с: ил.

287

5.Информатика.: Учебное пособие/ А. Н. Степанов. 3-е изд. — СПб.: Питер, 2002. — 608 с.: ил.

6.Информатика.: Учебное пособие/ Ю. Ю. Громов, О.Г. Иванова, А.В. Лагутин. — Тамбов.: Изд-во Тамб. гос. тех. ун-та, 2002. — 92 с.

7.Каймин В.А. Информатика: Учебник./ В.А. Каймин - М.: ИНФРА-М,2000. - 232 с. - (Серия «Высшее образование»).

5.Темы рефератов:

1.Алгоритмы и способы их описания.

2.Основные методы современной технологии проектирования алгоритмов.

3.Исполнители алгоритмов.

288