Алгоритмы и способы их описания информатика кратко презентация

Обновлено: 04.07.2024

Презентация на тему: " Алгоритмы и способы их описания Вперёд Понятие алгоритма Алгоритм-это точное предписание, которое определяет процесс, ведущий от исходных данных к требуемому." — Транскрипт:

2 Алгоритмы и способы их описания Вперёд

10 Циклический вид Циклическими называются программы, содержащие циклы. Цикл-это многократно повторяемый участок программы. В организации цикла можно выделить следующие этапы: -подготовка(инициализация) цикла (И) -выполнение вычисления цикла(тело цикла) (Т) -модификация параметров (М) -проверка условия окончания цикла (У)

Данная презентация поможет учителю при проведении урока информатики на тему "Алгоритмы". В данной презентации дается определение термину "алгоритм", рассматриваются свойства алгоритмов, указаны способы записи алгоритмов и приведены примеры. Кроме того, в презентации рассматриваются виды алгоритмов и основные алгориьтмические конструкции.

Алгоритмы и способы их описания.

Алгоритмы и способы их описания

Свойства алгоритмов:

1. Дискретность — алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение некоторых простых шагов. При этом для выполнения каждого шага алгоритма требуется конечный отрезок времени , то есть преобразование исходных данных в результат осуществляется во времени дискретно.

2. Детерминированность (определённость). В каждый момент времени следующий шаг работы однозначно определяется состоянием системы. Таким образом, алгоритм выдаёт один и тот же результат (ответ) для одних и тех же исходных данных.

Алгоритмы и способы их описания

3. Понятность — алгоритм должен включать только те команды, которые доступны исполнителю и входят в его систему команд.

4. Завершаемость (конечность) — при корректно заданных исходных данных алгоритм должен завершать работу и выдавать результат за конечное число шагов.

5. Массовость (универсальность). Алгоритм должен быть применим к разным наборам исходных данных.

6. Результативность — завершение алгоритма определёнными результатами.

Способы записи алгоритмов:

1. Словесный способ записи

Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке .

Пример

В качестве примера словесного способа записи алгоритма рассмотрим алгоритм нахождения площади прямоугольника

где S – площадь прямоугольника; а, b – длины его сторон.

Очевидно, что a, b должны быть заданы заранее, иначе задачу решить невозможно.

Способы записи алгоритмов

Словесный способ записи алгоритма выглядит так:

Способы записи алгоритмов

2. Графический способ

При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.

Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий. Далее приведены наиболее часто употребляемые символы.

Способы записи алгоритмов

Элемент блок-схемы

Наименование

Блок вычислений (вычислительный блок)

Вычислительные действия или последовательность действий

Логический блок (блок условия)

Блок ввода-вывода данных

Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от некоторого условия

Общее обозначения ввода (вывода) данных (вне зависимости от физического носителя)

Начало или конец алгоритма, вход или выход в подпрограмме

Способы записи алгоритмов

Элемент блок-схемы

Наименование

Процесс пользователя (подпрограмма)

Вычисление по стандартной программе или подпрограмме

Функция выполняет действия, изменяющие пункты (например, заголовок цикла) алгоритма

Указание связи прерванными линиями между потоками информации

Способы записи алгоритмов

Алгоритм вычисления площади прямоугольника

Способы записи алгоритмов

3. Псевдокоды

полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.

Единого или формального определения псевдокода не существует, поэтому возможны различные псевдокоды, отличающиеся набором служебных слов и основных (базовых) конструкций.

Способы записи алгоритмов

Пример

Способы записи алгоритмов

4. Программный способ

Запись алгоритма на выбранном языке программирования.

Пример

1. Линейный алгоритм

Это алгоритм, в котором есть только структура следование.

Следование – это расположение действий друг за другом.

2. Разветвляющийся алгоритм (если … то… иначе…)

Это алгоритм, в котором есть структура ветвление.

Ветвление – это выбор действия в зависимости от выполнения какого-нибудь условия.

1. Презентация на тему: Алгоритмы и способы их описания.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ НА ТЕМУ:
АЛГОРИТМЫ И СПОСОБЫ ИХ ОПИСАНИЯ.
Выполнил: Шушарин Дмитрий Викторович,
группа А-107
Преподаватель: Ридингер Ирина
Александровна

2. Понятия алгоритма

ПОНЯТИЯ АЛГОРИТМА
Алгоритм — это точное предписание, которое
определяет процесс, ведущий от исходных
данных к требуемому конечному результату.
Пример: правила сложения, умножения, решения
алгебраических уравнений, умножения матриц и т.п.
К сведению: Слово алгоритм происходит от algoritmi, являющегося латинской
транслитерацией арабского имени хорезмийского математика IX века аль-Хорезми.
Благодаря латинскому переводу трактата аль-Хорезми европейцы в XII веке
познакомились с позиционной системой счисления, и в средневековой Европе
алгоритмом называлась десятичная позиционная система счисления и правила счета в
ней.

3. Понятия алгоритмаалгоритмае алгоритма

ПОНЯТИЯ АЛГОРИТМААЛГОРИТМАЕ
АЛГОРИТМА
Применительно к электронно-вычислительной машине
алгоритм определяет вычислительный процесс,
начинающийся с обработки некоторой совокупности
возможных исходных данных и направленный на
получение определенных этими исходными данными
результатов. Термин вычислительный процесс
распространяется и на обработку других видов
информации, например, символьной, графической или
звуковой.

4. Основные свойства алгоритмовОсновные свойства алгоритмов

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АЛГОРИТМОВОСНОВНЫЕ
СВОЙСТВА АЛГОРИТМОВ
1.
Результативность. Означает возможность получения
результата после выполнения конечного количества операций.
2.
Определенность. Состоит в совпадении получаемых
результатов независимо от пользователя и применяемых
технических средств.
3.
Массовость. Заключается в возможности применения
алгоритма к целому классу однотипных задач, различающихся
конкретными значениями исходных данных.
4.
Дискретность. Возможность расчленения процесса
вычислений, предписанных алгоритмом, на отдельные этапы,
возможность выделения участков программы с определенной
структурой.

5. Задание алгоритма:адание алгоритма

ЗАДАНИЕ АЛГОРИТМА:АДАНИЕ
АЛГОРИТМА
Для задания алгоритма необходимо описать
следующие его элементы:
набор объектов, составляющих совокупность возможных
исходных данных, промежуточных и конечных
результатов;
правило начала;
правило непосредственной переработки информации
(описание последовательности действий);
правило окончания;
правило извлечения результатов.

6. Способы описания алгоритмовСпособы описания алгоритмов

СПОСОБЫ ОПИСАНИЯ АЛГОРИТМОВСПОСОБЫ
ОПИСАНИЯ АЛГОРИТМОВ
Словесно - формульный;
структурный или блок - схемный;
с помощью графов - схем;
с помощью сетей Петри.

7. Словесно-формульный алгоритмСловесно – формульный алгоритм

СЛОВЕСНО-ФОРМУЛЬНЫЙ АЛГОРИТМСЛОВЕСНО –
ФОРМУЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ
При словесно-формульном способе алгоритм записывается в
виде текста с формулами по пунктам, определяющим
последовательность действий.
Пример: необходимо найти значение следующего выражения: у = 2а – (х+6).
Словесно-формульным способом алгоритм решения этой задачи
может быть записан в следующем виде:
1. Ввести значения а и х.
2. Сложить х и 6.
3. Умножить a на 2.
4. Вычесть из 2а сумму (х+6).
5. Вывести у как результат вычисления выражения.

8. Блок-схема - схемы

БЛОК-СХЕМА
- СХЕМЫ
При блок - схемном описании алгоритм изображается
геометрическими фигурами (блоками), связанными по
управлению линиями (направлениями потока) со стрелками. В
блоках записывается последовательность действий.
Преимущества:
1. наглядность: каждая операция вычислительного процесса
изображается отдельной геометрической фигурой.
2. графическое изображение алгоритма наглядно показывает
разветвления путей решения задачи в зависимости от различных
условий, повторение отдельных этапов вычислительного процесса и
Другие детали.
К сведению: Оформление программ должно соответствовать определенным
требованиям. В настоящее время действует единая система программной документации
(ЕСПД), которая устанавливает правила разработки, оформления программ и
программной документации. В ЕСПД определены и правила оформления блок-схем
алгоритмов (ГОСТ 10.002-80 ЕСПД, ГОСТ 10.003-80 ЕСПД).

9. Пример блок-схемыример блок - схемы

10. Блоки на блок-схемах Блоки на блок - схемах

БЛОКИ НА БЛОК-СХЕМАХ
БЛОКИ НА БЛОК - СХЕМАХ
Операции обработки данных и носители информации
изображаются на схеме соответствующими
блоками.
Большая часть блоков по построению условно вписана в прямоугольник
со сторонами а и b. Минимальное значение а = 10 мм, увеличение а
производится на число, кратное 5 мм. Размер b=1,5a. Для от дельных
блоков допускается соотношение между а и b, равное 1:2. В пределах
одной схемы рекомендуется изображать блоки одинаковых размеров.
Все блоки нумеруются.

11. Виды блоковиды блоков

ВИДЫ БЛОКОВИДЫ БЛОКОВ
Наименование
Обозначение
Функции
Процесс
Выполнение операции или группы операций,
в результате которых изменяется значение,
форма представления или расположение
данных.
Вводвывод
Преобразование данных в форму, пригодную
для обработки (ввод) или отображения
результатов обработки (вывод).
Решение
Выбор направления выполнения алгоритма в
зависимости от некоторых переменных
условий.
Предопредел
енный
процесс
Использование ранее созданных и отдельно
написанных программ (подпрограмм).
Документ
Вывод данных на бумажный носитель.

12. Виды блоков

ВИДЫ БЛОКОВ
Наименование
Магнитный
диск
Пуск-останов
Обозначение
Функции
Ввод-вывод данных, носителем
которых служит магнитный диск.
Начало, конец, прерывание
процесса обработки данных.
Соединитель
Указание связи между
прерванными линиями,
соединяющими блоки.
Межстраничн
ый
соединитель
Указание связи между
прерванными линиями,
соединяющими блоки,
расположенные на разных листах.
Комментарий
Связь между элементом схемы и
пояснением.

13. Правила созданий блок-схем Правила создания блок - схем

ПРАВИЛА СОЗДАНИЙ БЛОК-СХЕМ
ПРАВИЛА СОЗДАНИЯ БЛОК - СХЕМ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Линии, соединяющие блоки и указывающие последовательность
связей между ними, должны проводится параллельно линиям
рамки.
Стрелка в конце линии может не ставиться, если линия
направлена слева направо или сверху вниз.
В блок может входить несколько линий, то есть блок может
являться преемником любого числа блоков.
Из блока (кроме логического) может выходить только одна линия.
Логический блок может иметь в качестве продолжения один из
двух блоков, и из него выходят две линии.
Если на схеме имеет место слияние линий, то место пересечения
выделяется точкой. В случае, когда одна линия подходит к другой
и слияние их явно выражено, точку можно не ставить.
Схему алгоритма следует выполнять как единое целое, однако в
случае необходимости допускается обрывать линии, соединяющие
блоки.

14. Структурные схемы алгоритмовСтруктурные схемы алгоритмов

СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ АЛГОРИТМОВСТРУКТУРНЫЕ
СХЕМЫ АЛГОРИТМОВ
Последовательность двух или более операций;
выбор направления;
повторение.
Любой вычислительный процесс может быть представлен как
комбинация этих элементарных алгоритмических структур.

15. Виды алгоритмовВиды алгоритмов

16. Линейные алгоритмыЛинейные алгоритмы

ЛИНЕЙНЫЕ АЛГОРИТМЫЛИНЕЙНЫЕ
АЛГОРИТМЫ
В линейном алгоритме операции выполняются
последовательно, в порядке их записи. Каждая
операция является самостоятельной, независимой от
каких-либо условий. На схеме блоки, отображающие
эти операции, располагаются в линейной
последовательности.
Линейные алгоритмы имеют место, например, при вычислении
арифметических выражений, когда имеются конкретные числовые
данные и над ними выполняются соответствующие условию задачи
действия.

17. Пример линейного алгоритмаПример линейного алгоритма

ПРИМЕР ЛИНЕЙНОГО АЛГОРИТМАПРИМЕР
ЛИНЕЙНОГО АЛГОРИТМА
Составить блок – схему алгоритма
вычисления арифметического
выражения
у=(b2-ас):(а+с)

18. Алгоритм с ветвлениемАлгоритм с ветвлением

АЛГОРИТМ С ВЕТВЛЕНИЕМАЛГОРИТМ С
ВЕТВЛЕНИЕМ
Алгоритм называется ветвящимся, если для его реализации
предусмотрено несколько направлений (ветвей). Каждое
отдельное направление алгоритма обработки данных является
отдельной ветвью вычислений.
Ветвление в программе — это выбор одной из нескольких
последовательностей команд при выполнении программы. Выбор
направления зависит от заранее определенного признака,
который может относиться к исходным данным, к
промежуточным или конечным результатам. Признак
характеризует свойство данных и имеет два или более значений.
Ветвящийся процесс, включающий в себя две ветви, называется простым, более
двух ветвей — сложным.
Сложный ветвящийся процесс можно представить с помощью простых ветвящихся
процессов.

19. Алгоритм с ветвлениемАлгоритм с ветвлением

20. Пример алгоритма с ветвлениемПример алгоритма с ветвлением

ПРИМЕР АЛГОРИТМА С ВЕТВЛЕНИЕМПРИМЕР
АЛГОРИТМА С ВЕТВЛЕНИЕМ
Составить блок-схему алгоритма
с ветвлением для вычисления
следующего выражения:
Y = (а+b), если Х 0.

21. Циклические алгоритмы Циклические алгоритмы

ЦИКЛИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ
ЦИКЛИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ
Циклическими называются алгоритмы, содержащие
циклы.
Цикл — это многократно повторяемый участок
алгоритма.

22. Этапы организации цикла Этапы организации цикла

ЭТАПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЦИКЛА
ЭТАПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЦИКЛА
подготовка (инициализация) цикла (И);
выполнение вычислений цикла (тело цикла) (Т);
модификация параметров (М);
проверка условия окончания цикла (У).
Порядок выполнения этих этапов, например, Т и М, может
изменяться.

23. Типы циклов иклов

ТИПЫ ЦИКЛОВ
ИКЛОВ
В зависимости от расположения
проверки условия окончания цикла
различают циклы с нижним и
верхним окончаниями.
Для цикла с нижним окончанием
(рис. а) тело цикла выполняется как
минимум один раз, так как сначала
производятся вычисления, а затем
проверяется условие выхода из
цикла.
В случае цикла с верхним
окончанием (рис. б) тело цикла
может не выполниться ни разу в
случае, если сразу соблюдается
условие выхода.
а
б
Примеры циклических алгоритмов

24. Виды цикловВиды циклов

ВИДЫ ЦИКЛОВВИДЫ ЦИКЛОВ
Цикл называется детерминированным, если
число повторений тела цикла заранее известно или
определено.
Цикл называется итерационным, если число
повторений тела цикла заранее неизвестно, а
зависит от значений параметров (некоторых
переменных), участвующих в вычислениях.

Дискретность – предполагает, что любой алгоритм должен состоять из последовательности шагов, следующих друг за другом.

Детерминированность – указывает, что любое действие в алгоритме должно быть строго и не двусмысленно определено и описано для каждого случая.

Массовость – подразумевает, что один и тот же алгоритм может применяться для решения целого класса задач.

Результативность – конечный результат любого алгоритма .

Конечность – определяет завершение каждого действия в отдельности и алгоритма в целом за конечное число шагов.

Формы представления алгоритма

Пример словесной формы представления алгоритма

1. Достать ключ из кармана. 2. Вставить ключ в замочную скважину. 3. Повернуть ключ 2 раза против часовой стрелки. 4. Вынуть ключ

Пример графической формы представления алгоритма в виде рисунка

Пример графической формы представления алгоритма в виде схемы

Пример формы графа

Граф – геометрический объект, состоящий из вершин и соединяющих вершины линий-дуг.

Пример формы программы

Private Sub Command1_Click()

Пример табличной формы

Стандартные графические объекты блок-схем

Требуется рассчитать необходимое количество рулонов обоев для оклейки комнаты. Заданы параметры: длина(а), ширина(d) и высота(h). Заданы параметры рулона обоев: длина(l), ширина(d). Считаем, что площадь окон и дверей составляет 15% от площади стен.

1.Рассчитать периметр комнаты:

2.Рассчитать площадь стен с учетом дверей и окон: s1=0.85*p*h.

3. Рассчитать площадь одного рулона обоев: s2=1*d

4.Вычислить количество рулонов: k=div(s1/s2)+1, где div – функция определения целой части числа.

Школьный алгоритмический язык

алг Оклейка обоями

нач вещ a, b, h, d, p, s1, s2, цел k

Описание типов переменных

Вывод подсказки на экран

Ввод информации с клавиатуры

Вычисление периметра комнаты

Вычисление площади стен

Вычисление площади рулона

Вычисление количества рулонов

Вывод ответа на экран

Последовательный алгоритм - выполняется последовательно, сверху вниз, без возвратов

Ветвление – выполняется либо одна, либо другая группа действий в зависимости от истинности(выполнения) или ложности(невыполнения) условия

Цикл - действие повторяется до тех пор, пока выполняется заданное условие

Положить в котелок

Выбросить в костер

Посмотреть на часы

Линейный алгоритм

Разветвляющийся алгоритм

Циклический алгоритм

Линейный алгоритм – алгоритм, в котором действия выполняются последовательно одно за другим.

Полная форма: если , то , иначе

Неполная форма: если , то

Разветвляющийся алгоритм – алгоритм, содержащий структуру ветвления.

Положить в котелок

Выбросить в костер

Цикл с постусловием – это цикл с неизвестным числом повторений, в котором выход из цикла осуществляется при выполнении условия .

Посмотреть на часы

Цикл с предусловием – это цикл с неизвестным числом повторений, в котором цикл продолжается, пока выполняется условие.

Наберите ведро воды

Вылейте воду в бочку

Вспомогательный алгоритм – это алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав его имя и, если имеются, значения параметров.

Первая стадия – алгоритм должен быть представлен в формате, понятной человеку, который его разрабатывает.

Вторая стадия - алгоритм должен быть представлен в форме, понятной тому объекту который будет выполнять описанные в алгоритме действия.

Закрепление изученного материала

Что такое алгоритм?

Что такое алгоритмизация?
Назовите свойства алгоритма.
Что такое граф?
Что такое вспомогательный алгоритм?

-80%

Читайте также: