В течении всей жизни каждый человек постоянно пользуется набором всевозможных алгоритмов – правил, которые заложены природой, даны воспитанием, обучением, тренировкой, выработаны на основе собственного опыта. Инструкции, в которых указано, как пользоваться лифтом, телефоном, различными автоматами и бытовыми приборами, правила перехода улицы, оказания первой медицинской помощи, распорядок дня, кулинарные рецепты, порядок проведения химического опыта, правила вычислений, методы решения алгебраических и геометрических задач – всё это можно считать алгоритмами. Алгоритмы экономят силы и время человека, так как однажды усвоенным правилом (алгоритмом) он может пользоваться всю жизнь.
Алгоритм – точное и понятное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.
Всякий алгоритм составляется в расчете на определенного исполнителя. Им может быть человек, робот, компьютер и др. Чтобы составить алгоритм для исполнителя, нужно знать, какие команды исполнитель может понять и исполнить, а какие нет.
Исполнитель алгоритма – некоторая абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая) система, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом.
В информатике универсальным исполнителем алгоритмов является компьютер.
Алгоритму присущ ряд свойств, наличие которых и гарантирует получение решения задачи исполнителем без особого труда.
Свойства алгоритма:
- Понятность – исполнитель должен знать как его исполнять.
- Дискретность – алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых шагов.
- Определенность – каждое правило алгоритма должен быть чётким, однозначным и не оставлять место для произвола.
- Результативность – алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.
- Массовость – алгоритм должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными.
Задания:
- Составить алгоритм перехода улицы на переходе без светофора (со светофором).
- Крестьянин должен перевезти в лодке через реку волка, козу и капусту. За один раз он может перевезти либо только волка, либо только козу, либо только капусту. На одном берегу нельзя оставить вместе одних козу и волка, а также козу и капусту. Составьте алгоритм переправы на другой берег. (Эта задача встречается в рукописях VIII в.)
- Исполнитель умеет умножать число на 2 и увеличивать число на 1. Составьте для этого исполнителя алгоритм получения числа 100 из единицы.
Графическое представление алгоритма называется блок-схемой.
-
выполнение операции
- выбор
направления выполнения алгоритма
- начало цикла
- ввод / вывод в
общем виде
-
начало / конец алгоритма
Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл.
2.1. Базовая структура СЛЕДОВАНИЕОбразуется из последовательности действий, следующих одно за другим.
Задания:
1. Составить алгоритм для определения объёма и площади боковой поверхности цилиндра с заданными радиусом основания R и высотой H.
2. Запишите алгоритм решения задачи в виде блок-схемы: y = a2 + 2b.
3. Запишите алгоритм вычисления катета прямоугольного треугольника.
4. Дано а. Не используя никаких функций и операций, кроме умножения, получить а8 за три операции.
5. Найти периметр произвольного четырёхугольника .
2.2. Базовая структура ВЕТВЛЕНИЕТакая форма организации действий, при которой в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого условия совершается либо одна, либо другая последовательность действий. Каждый из путей ведет к общему выходу. Структура ветвление существует в четырёх основных вариантах
- если – то;
- если – то – иначе;
- выбор;
- выбор – иначе.
1) если – то
2) если – то – иначе
3) выбор
4) выбор – иначе
