Лаб раб 6

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева»

В. В. Крюкова

АЛГОРИТМИЗАЦИЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА ПЭВМ Методические указания к лабораторной работе

Рекомендовано учебно-методической комиссией направления 080100.62 «Экономика»

вкачестве электронного издания для самостоятельной работы

Кемерово 2014

1

Рецензенты

Кучерова Е. В. – доцент, председатель учебно-методической комиссии направления подготовки 080100.62 «Экономика»

Сарапулова Т. В. – ст. преподаватель кафедры прикладных информационных технологий.

Крюкова Валентина Валентиновна. Алгоритмизация реше-

ния задач на ПЭВМ: методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Экономическая информатика» [электронный ресурс] для студентов направления 080100.62 «Экономика» всех форм обучения / В. В. Крюкова. – Электрон. дан. – Кемерово: КузГТУ, 2014. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM); зв.; цв.; 12 см. – Систем. требования:

ОЗУ 64 Мб; WindowsXP/Vista/7; (CD-ROM-дисковод). – Загл. с экра-

на.

Предназначены для выполнения лабораторной (практической) работы для студентов направления 080100.62 «Экономика». В состав указаний входят теоретический материал, описание технологии решения задачи, контрольные вопросы для самопроверки и задания для выполнения работы.

КузГТУ, 2014Крюкова В. В., 2014

2

Содержание

Введение…………………………………………………………….....3

1.Основные понятия. Информационные модели …………………3

2.Базовые структуры алгоритмов …..…………………….................6

3.Примеры решения задач ....……………………………………….13

4.Задание для выполнения лабораторной работы ……………......18

5.Требования к содержанию и оформлению отчета ……………...21

6.Контрольные вопросы ………………………………………….....21 Список рекомендуемой литературы ………………………………..22

3

Введение

Лабораторная работа выполняется студентами второго курса (3-й – 4-й семестры) в рамках изучения дисциплины «Экономическая информатика». Согласно рабочей программе, на лабораторные занятия отводится 34 часа, из них на выполнение данной лабораторной (практической) работы – 4 часа.

Согласно ФГОС 3 ВПО реализуются следующие компетенции: ОК-13 – овладение основными методами, способами и сред-

ствами получения, хранения, переработки информации, приобретение навыков работы с компьютером как средством управления информацией;

ПК-5 – способность выбрать инструментальные средства для обработки экономических данных в соответствии с поставленной задачей, проанализировать результаты расчетов и обосновать полученные выводы.

Цель работы: изучить базовые структуры алгоритмов, уметь строить образные и образно-знаковые модели задач.

1. Основные понятия. Информационные модели

Моделирование – исследование объектов, процессов и явлений путем построения и решения моделей.

Модель – искусственно созданный объект, дающий упрощенное представление о реальном объекте, процессе, явлении, отражающий существенные свойства и связи реального объекта. Объект, для которого создается модель, называют оригиналом. Любая модель не является точной копией своего оригинала. Она отражает только некоторые его свойства, существенные для выбранной цели исследования (решения задачи).

Для любого объекта может быть создано множество моделей, различных по сложности и степени сходства с оригиналом.

Модели классифицируются по различным признакам, соответственно, существует множество классификаций моделей.

Любая модель имеет конкретный вид, форму и способ представления. Рассмотрим класс информационных моделей.

В информационных моделях объекты изучения (процессы переработки информации) представляются в виде мыслей, словесных описаний, текстов, рисунков и пр. В этом смысле информационные

4

модели делятся на: мысленные, вербальные, образные, знаковые и образно-знаковые.

Мысленная (интуитивная) модель – это мысленное представление об объекте, процессе, явлении.

Вербальная модель – предоставление информационной модели средствами естественного разговорного языка. Форма представления

– устное или письменное сообщение.

Образная модель – выражение свойств оригинала с помощью образов – рисунков, фотографий, фильмов, в виде геометрических символов.

Знаковая модель (символическая) – выражение свойств оригинала с помощью алфавита формальных языков (условные знаки, специальные символы, буквы, цифры) и предусматривающие совокупность правил оперирования с этими знаками. К знаковым моделям относят математические и программные тексты.

Образно-знаковые модели сочетают в себе свойства первых двух и выражены в виде схем, чертежей, различных планов, карт. К об- разно-знаковым моделям относят структурные модели обработки информации, создаваемые для наглядного изображения составных частей и связей объекта, процесса, явления, например, таблицы, блоксхемы алгоритмов решения задач.

Создание информационной модели предшествует решению задачи на компьютере. Методика подготовки и решения задачи на компьютере включает несколько этапов: постановка задачи, построение модели и выбор метода решения, конструирование алгоритма решения задачи, составление программы, ввод программы и исходных данных в компьютер, отладка и тестирование программы, получение решения и анализ результата.

Важным этапом является постановка задачи, которая сводится к математическим форме описания условий задачи по определенной схеме: содержательное (словесное) описание задачи, описание исходных и выходных данных, формальное (математическое) описание зависимости между исходными и выходными данными, а также ограничений на эти данные.

Модель задачи определяет метод ее решения. В самом простейшем случае, модель – это система расчетных формул и ограничений на исходные и выходные данные задачи.

Конструирование алгоритма решения иначе называют алгорит-

мизацией задачи.

6

а) все символы нумеруются (кроме символов начало/конец); номера проставляются вверху слева над символом или внутри символа в левом верхнем углу;

б) стрелки на соединительных линиях не ставят при направлениях сверху вниз и слева направо; противоположные направления помечаются стрелкой.

2. Базовые структуры алгоритмов

Базовые структуры – это ограниченный набор конструкций для обозначения типичных последовательностей действий.

Структурный подход к разработке алгоритмов предполагает использование только базовых структур для конструирования алгоритма любого объема и любой сложности.

К базовым структурам относят: следование (рис. 1), ветвление, повторение, обобщение ветвления (множественный выбор). Любой алгоритмический язык (псевдоязык, язык программирования) имеют соответствующие операторы для записи этих структур. Рассмотрим базовые структуры алгоритмов и их запись на псевдоязыке (знаковые модели).

Следование (линейный алгоритм - нет ветвлений)

вход

последовательные блоки

выход

Рисунок 1 – Условное изображение следования

Описание структуры на алгоритмическом (псевдоязыке) языке (знаковая модель) имеет вид:

ввод <переменные> <переменная> = <выражение> вывод <переменная>

7

Ветвление (разветвленный алгоритм)

Содержит одно или несколько ветвей обработки, используется в полной (рис. 2) и краткой формах (рис. 3).

Конец ветвления

Рисунок 2 – Условное изображение ветвления в полной форме (образно-знаковая модель)

Есть две ветки: «ДА» и «НЕТ». Если условие ложно, выбираем ветку «НЕТ», если условие истинно – ветку «ДА». Описание структуры на алгоритмическом (псевдоязыке) языке имеет вид:

если <условие> то

В краткой форме отсутствует ветка «Нет» (рис. 3). Описание ветвления в краткой форме на алгоритмическом (псевдоязыке) языке (знаковая модель) имеет вид:

если <условие> то

<операторы – ветка ДА>

все ‘ конец ветвления

8

условие

ветка Да

Конец ветвления

Рисунок 3 – Условное изображение ветвления в краткой форме (образно-знаковая модель)

Повторение (циклы)

Структура цикла включает тело – многократно повторяемую часть алгоритма и параметр (переменную), принимающий новое значение при каждом вхождении в цикл, как элемент условия продолжения или окончания повторений (условия цикла), заданного в явной или неявной форме.

Различают циклы со счетчиком (параметром), циклы ПОКА и ДО (с предусловием и постусловием). Рассмотрим основные типы циклов.

Цикл ПОКА (с предусловием)

Работает так: пока условие истинно – повторять тело цикла. Условное изображение структуры приведено на рисунке 4.

Описание структуры на алгоритмическом (псевдоязыке) языке (знаковая модель) имеет вид:

нц пока <условие продолжения цикла>

<тело цикла – операторы> кц