Реферат на тему операторы ветвления

Обновлено: 30.06.2024

1. Информатика. Базовый курс/ Под ред. С. В. Симоновича. СПб: Питер,2000.

2. Степанов А.Н. Информатика: Учебник для вузов. 4-е изд. - СПб.: Питер, 2005.- 684 с.: ил.

3. Попов В.Б. Turbo Pascal для школьников: Учеб. пособие. – 3-е доп. изд. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 528 с.: ил.

1. Свойства алгоритма 3-4

2. Алгоритмическая структура ветвления 5- 7

4. Необходимость структуризации в программирование 10-12

1. СВОЙСТВА АЛГОРИТМА.

Алгоритмом называется точное предписание, определяющее последовательность действий исполнителя направленных на решение поставленной задачи. В роли исполнителей алгоритмов могут выступать люди, роботы, компьютеры. Последовательность действий, которую необходимо выполнить над исходными данными, чтобы достичь поставленной цели, так же принято считать алгоритмом.

Можно утверждать, что алгоритмы – это способ фиксации и передачи знаний, накопленных человечеством, это богатство культуры, науки и техники. Роль алгоритмов в жизни человека весьма многогранна и не сводится только к обработке информации. Однако в процессе обработки информации алгоритмы играют первостепенную роль. Алгоритмы обладают важнейшим качеством – исполнение одного того же алгоритма в одних и тех же условиях различными людьми (в общем случае – исполнителями), как правило, приводит к одинаковым результатам. Следовательно, можно утверждать, что алгоритма обладают ( точнее, должны обладать) некоторыми свойствами, которые обеспечивают этот эффект.

Свойства алгоритма. При составлении и записи алгоритма необходимо обеспечить, чтобы он обладал рядом свойств.

Однозначность алгоритма , под которой понимается единственность толкования исполнителем правил выполнения действий и порядка их выполнения. Чтобы алгоритм обладал этим свойством, он должен быть записан командами из системы команд исполнителя.

Конечность алгоритма – обязательность завершения каждого из действий, составляющих алгоритм, и завершенность выполнения алгоритма в целом.

Результативность алгоритма , предполагающая, что выполнение алгоритма должно, завершится получением отдельных результатов.

Правильность алгоритма, под которой понимается способность алгоритма давать правильные результаты решения поставленных задач.

2. АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ВЕТВЛЕНИЯ.

Алгоритм – система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных в желаемый результат за конечное число шагов.

Алгоритмы исполняют в естественном порядке: команда за командой. Однако жизнь весьма разнообразна. А цели хочется достичь. Например: Вот ученик, собираясь в школу, продумывает следующие действия:

1. Если чувствует себя хорошо, то собирается в школу.

2. Иначе – остается дома.

дискретность – разбиение процесса обработки информации на более простые этапы (шаги выполнения), выполнение которых компьютером или человеком не вызывает затруднений;

определенность алгоритма – однозначность выполнения каждого отдельного шага преобразование информации;

выполнимость – конечность действий алгоритма решения задач, позволяющая получить желаемый результат при допустимых исходных данных за конечное число шагов;

массовость – пригодность алгоритма для решения определенного класса задач;

Разветвляющийся алгоритм можно записать несколькими способами:

В виде блок-схем

На языке программирования

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

Графический способ представления разветвляющихся алгоритмов является более компактным и наглядным по сравнению со словесным. При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.

В блок-схеме каждому типу действий соответствует геометрическая фигура представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий.

Запись разветвляющегося алгоритма при помощи языка программирования. В зависимости от результата проверки условия может быть полная форма разветвляющегося алгоритма или неполная форма.

Неполная форма IF условие THEN Номер строки, с которой продолжается программа, после окончания ветвления.

В алгоритме отражаются логика и способ формирования результатов решения с указанием необходимых расчетных формул, логический условий, соотношений для контроля достоверности выходных результатов. В алгоритме обязательно должны быть предусмотрены все ситуации, которые могут возникнуть в процессе решения комплекса задач.

Алгоритм решения комплекса задач и его программная реализация тесно взаимосвязаны. Специфика применяемых методов проектирование алгоритмов и используемых при этом инструментальных средств разработки программ может повлиять на форму представления и содержания алгоритма обработки данных.

Программирование - является собирательным понятием и может рассматриваться и как наука, и как искусство, на этом основан научно-практический подход к разработке программ.

Программа – результат интеллектуального труда, для которого характерно творчество, а оно, не имеет четких границ. В любой программе присутствует индивидуальность ее разработчика, программа отражает определенную ступень искусства программиста. Вместе с тем программирование предполагает и рутинные работы, которые могут и должны иметь строгий регламент выполнения и соответствовать стандартам.

Программирование базируется на комплексе научных дисциплин, направленных на исследование, разработку и применение методов и средств разработки программ. При разработке программ используются ресурсоемкие и наукоемкие технологии, высококвалифицированный интеллектуальный труд.

Программирование – это развитая отрасль хозяйственной деятельности, связанная со значительными затратами материальных, трудовых и финансовых ресурсов. По данным зарубежных источников, в середине 90-х г. в мире было занято программированием до 2% трудоспособного населения. Совокупный оборот в сфере создания программных средств достигает нескольких сот миллиардов долларов в год.

В связи с ростом потребности в разнообразных программах обработки данных весьма актуален вопрос применения эффективных технологий программирования и их перевода на промышленную основу, а это значит использование специальных методов и приемов организации работ по разработке программ.

Программой называется план действий, подлежащих выполнению некоторым исполнителем, в качестве которого может выступать компьютер, Составление программы обеспечивает возможность выполнения алгоритма и соответственно поставленной задачи исполнителем-компьютером. Во многих задачах при программировании на алгоритмическом языке часто пользуются заменой блока алгоритма на один или несколько операторов, введением новых блоков, заменой одних блоков другими.

Ввод программы и исходных данных в ЭВМ . Программа и исходные данные вводятся в ЭВМ с клавиатуры с помощью редактора текстов, и для постоянного хранения осуществляется запись на гибкий или жесткий диск.

Тестирование и откладка программы. На этом этапе происходит исполнение алгоритма с помощью ЭВМ, поиск и исключение ошибок. При этом программисту приходится выполнять рутинную работу по проверке работы программы, поиску и исключению ошибок, и поэтому для сложных программ этот этап часто требует гораздо больше времени и сил, чем написание первоначального текста программы.

4. НЕОБХОДИМОСТЬ СТРУКТУРИЗАЦИИ В ПРОГРАМИРОВАНИИ

Развитие индустрии создания программных средств и все более широкое использование различных программ для удовлетворения информационных потребностей человека существенно повышают требования к надежности программного изделия, т.е. уменьшению числа оставшихся невыявленных ошибок в программе и таких неучтенных ситуаций, при возникновении которых программа может выдать неопределенный результат или прекращает свое нормальное функционирование.

Значительное увеличение сложности задач, решаемых с помощью ЭВМ, приводит к увеличению размеров и сложности программ, что порождает дополнительные трудности при их разработке и откладке. Увеличение продолжительности жизненного цикла программ приводит к тому, что с течением времени из-за изменения использования программ возникает необходимость их модификации, повышения их эффективности, удобство пользования ими.

Для разрешения возникших при этом проблем в практике программирования выработан ряд приемов и методов, которые принято называть методами структурного программирования .

Основные логические структуры:

Следование – последовательность операторов, групп операторов, выполняемых друг за другом в порядке их следования в тексте программы.

Ветвление – управляющая структура, которая в зависимости от выполнения заданного условия определяет выбор для исполнения одного из двух или более заданных в этой структуре групп операторов.

Повторение – цикл, в котором группа операторов может выполнятся повторно, если соблюдается заданное условие.

Существенная особенность всех этих структур – то, что каждая из них имеет только один вход и только один выход, что и обеспечивает логически последовательную структуру программы. Все эти структуры определяются рекурсивно, т.е. каждая из входящих в структуру групп операторов может быть одним оператором, группой операторов и может быть любой из допустимых структур – допускается вложение структур.

Так как программа задает правила обработки данных, то проектирование самих данных при изготовлении программы имеет не менее важное значение, чем проектирование правил их обработки. Очевидно, что, чем четче определены сами данные, тем легче разрабатывать правила их обработки. Простота и надежность программы существенно зависят от того, насколько удобно отдельные обрабатываемые данные объединены в некоторые структуры. При этом язык программирования Паскаль требует от программиста четкого описания вводимой в употребление структуры данных, что позволяет транслятору обеспечивать работу с каждой такой структурой и следить за корректностью ее использования.

Для того чтобы возложить на транслятор контроль за корректностью использования в программе различных типов данных, в Паскале требуется описывать константы и переменные перед их применением с указанием их типа. Чтобы эти описания было легче использовать транслятору и программисту, Паскаль требует четкой структуризации программы, отводя для различного рода информации строго отведенное место.

Организация ветвления и его алгоритмическая структура

Алгоритмы и основы программирования

Система программирования Visual Basic

Разновидности, структура, свойства алгоритма

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплинам Алгоритмические языки и программирование

. цифровых вычислительных машинах с использованием алгоритмических языков высокого уровня. Цель . друг за другом. Ветвящиеся структуры - это структуры с возможностью нескольких вариантов . данные, позволяющие проверить все ветвления алгоритма. При необходимости .

Одной из основных алгоритмических структур является ветвление (альтернатива).

Если условие выполняется, то будет выполнена инструкция "1", если нет, то - инструкция "2". Несмотря на то, что в схеме присутствуют два действия, выполнено будет только одно, так как условие либо ложно, либо истинно. Третьего не дано. Такая схема позволяет решать задачи, в которых в зависимости от сложившихся обстоятельств требуется совершить то или иное действие. Нет никакого сомнения, что число задач такого рода огромно. Более того, очень сложно придумать реально значимое задание, алгоритм выполнения которого содержал бы в себе простое прямое следование команд. Даже примитивный пример, взятый из курса математики, как вы увидите, не может быть решен без использования ветвления. Итак, необходимо вычислить значение выражения y=1/x. Вам известно, что данная функция не всегда имеет значение, то есть не для всех значений аргумента существует значение результата. Наша задача так составить алгоритм, чтобы исполнитель ни в коем случае не встал в тупик, даже при получении нуля в качестве аргумента. Сформулировать это на естественном языке не трудно:

1. Получить значение x.

2. Если x=0, то сообщить, что выражение значения не имеет, иначе - вычислить y как 1/x.

Таким образом используется приведенная выше алгоритмическая структура. Она может быть выражена простыми словами:

Как это записать на Паскале? Да точно так же, только по-английски.

Формат условного оператора на языке Паскаль:

Обратите внимание на то, что в Then- и Else- части стоит только один оператор. Но что делать, чтобы решить задачу, в которой по выполнению или невыполнению условия нужно совершить не одно, а несколько действий? Здесь приходит на помощь уже известный вам составной оператор. В операторные скобки можно заключить любое количество операторов.

Вариант условного оператора в этом случае:

Знак "точка с запятой" не ставится перед служебным словом Else, но операторы в группах, естественно, отделяются друг от друга этим знаком.

Теперь поговорим об условиях. В программах на языке Паскаль условия представляют собой выражения, значением которых является величина логического (Boolean) типа. Это может быть как просто переменная указанного типа, так и сложная последовательность высказываний, связанных логическими операциями.

В простых условиях могут применяться знаки операций сравнения: >(больше), (не равно), >=(больше или равно), =(D1*(45-2))

Приведем пример решения еще одной задачи: "Из двух чисел выбрать наибольшее".

На первый взгляд решение очевидно, но оно не столь тривиально, как кажется.

Writeln(Введите два числа);

If A>B Then C:=A Else C:=B; B, то результат - A, иначе результат - B>

Еще один классический пример: "По заданным коэффициентам решить квадратное уравнение". Эта задача сложнее, поэтому перед тем как писать программу составим алгоритм, записав его в виде блок-схемы.Сначала вводим коэффициенты, затем вычисляем дискриминант. Теперь возникает две возможности: либо отсутствие действительных корней в случае отрицательного дискриминанта, либо эти корни можно все-таки вычислить и вывести на экран в случае неотрицательного дискриминанта (случай равенства дискриминанта нулю входит сюда же, корней - два, только они одинаковые J).

При записи алгоритма на языке программирования следует учесть, что в ветви "нет" не одно действие, а три, поэтому следует применить составной оператор. Арифметические выражения не забывайте записывать в соответствии с правилами языка Паскаль. В остальном, эта программа не сложнее предыдущей.

Var A, B, C, D, X1, X2: Real;

Writeln (Введите коэффициенты квадратного уравнения);

5 8) and (5 8) and (5 больше

>= больше или равно

Имеют один и тот же приоритет и соединяют два выражения одного и того же типа. Результатом любой операции сравнения является значение TRUE или FALSE.

ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ:: NOT - НЕ; AND - И; OR - ИЛИ

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ОПЕРАЦИЙ:

1. - (унарный минус, т.е. отрицание числа) NOT

2. * / DIV MOD AND

Оператор ветвления (условный оператор)

If условие THEN

где условие - логическое выражение (т.е. в него обязательно входит знак отношения, и можно определить, истинно выражение или ложно)

оператор1 - любой оператор Паскаля; этот оператор исполняется, когда условие истинно;

оператор2 - любой оператор Паскаля, в том числе и условный; этот оператор исполняется, когда условие ложно.

При выполнении этого оператора сначала вычисляется значение условия.

Если условие истинно (true), то выполняется оператор после слова THEN, а оператор2 пропускается;

если условие ложно (false), то оператор1 пропускается, а выполняется оператор после слова ELSE.

else write (Решений нет);

Операторы 1 и 2 могут быть любыми, в том числе и условными. В этом случае их называют вложенными.

В условном операторе после слов THEN и ELSE можно помещать по несколько операторов. В этом случае их надо объединить в СОСТАВНОЙ оператор, который начинается словом BEGIN и заканчивается словом END; (на конце не точка, а точка с запятой!)

Составить программу, которая перераспределит заданные значения x, y так, что в х окажется большее значение, а в y - меньшее.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Операторы питон и паскаль.docx

3.2 Оператор присваивания

Оператор присваивания в языке Free Pascal состоит из двух символов: двоеточия и знака равенства. Символы := всегда пишут слитно. Пробелы допускаются перед символом двоеточия и после символа равенства.

В общем случае оператор присваивания имеет вид:

имя_переменной := значение ;

где значение — это выражение , переменная , константа или функция . Выполняется оператор так. Сначала вычисляется значение выражения, указанного в правой части оператора, а затем его результат записывается в область памяти (переменную), имя которой указано слева. Например, запись a:=b означает, что переменной а присваивается значение выражения b .

Типы переменной a и выражения b должны совпадать или быть совместимыми для присваивания, то есть тип, к которому принадлежит b , должен находиться в границах типа переменной а .

Оператор присваивания , как и любой другой оператор в языке Free Pascal , отделяется от других точкой с запятой.

3.3 Составной оператор

Составной оператор — группа операторов, отделённых друг от друга точкой с запятой, начинающихся со служебного слова begin и заканчивающихся служебным словом end :

Транслятор воспринимает составной оператор как один оператор.

3.4 Условные операторы

В языке Free Pascal одна из основных конструкций алгоритма, разветвляющийся процесс, реализована двумя условными операторами: if и case . Рассмотрим каждый из них.

3.4.1 Условный оператор if..then..else

При решении большинства задач порядок вычислений зависит от определённых условий, например от исходных данных или от промежуточных результатов, полученных на предыдущих шагах программы. Для организации вычислений в зависимости от какого-либо условия в языке Free Pascal используется условный оператор if..then..else , который в общем виде записывается так:

Рис. 3.8. Алгоритм условного оператора if..then..else

if условие then оператор_1 else оператор_2; где if..then..else — зарезервированные слова, условие — выражение логического типа 2 , оператор_1 и оператор_2 — любые операторы языка Free Pascal.

Работа условного оператора организована следующим образом. Сначала вычисляется выражение, записанное в условии . Если оно имеет значение истина ( True ), то выполняется оператор_1 . В противном случае, когда выражение имеет значение ложь ( False ), оператор_1 игнорируется и управление передаётся оператору_2 .

Алгоритм, который реализован в условном операторе if..then..else , представлен на рис. 3.8 .

Например, чтобы сравнить значения переменных и , нужно создать следующий программный код:

write ( ’ x= ’ ); readln ( x );

write ( ’ y= ’ ); readln ( y );

writeln ( ’значение x равно значению y ’ )

else writeln ( ’значение x не равно значению y ’ );

Если в задаче требуется, чтобы в зависимости от значения условия выполнялся не один оператор, а несколько, необходимо использовать составной оператор:

ГОСТ

Алгоритмы разветвляющихся структур — это алгоритмы, которые имеют несколько вариантов действий, определяемых выполнением некоторых условий.

Введение

Алгоритмом разветвляющейся структуры является тот, в котором существует возможность выбора одного из набора допустимых версий процесса вычислений. Каждый такой допустимый вариант определяется как алгоритмическая ветвь. Характерной особенностью алгоритма с разветвлениями считается присутствие команд условного перехода, в которых проверяется истинность заданного логического условия, и по результатам его проверки (истинно или ложно) выполняется одна из ветвей алгоритма.

Операторы ветвлений

Чтобы реализовать данный тип алгоритмов, в языках программирования применяются три типа операторов:

Условные операторы или операторы условных переходов.
Операторы выбора или операторы вариантов.
Операторы безусловных переходов.

Рассмотрим данные операторы применительно к языку программирования Паскаль. Безусловный переход осуществляется следующим оператором:

GÒTO является зарезервированным словом перехода на метку. Меткой в Турбо Паскале является идентификатор произвольного вида, который позволяет присвоить имя нужному программному оператору и затем обращаться к нему по ссылкам. Меткой может быть и целочисленная величина, не имеющая знака. Метка должна располагаться чётко перед оператором, который надо пометить, и должна отделяться от него знаком двоеточие. Прежде чем применить метку в программе, её следует описать. Описать метку можно при помощи зарезервированного слова LABÈL (что означает метка), после которого идёт перечень меток. Например:

Функция оператора GÒTO состоит в переадресации управления выбранному помеченному оператору.

Готовые работы на аналогичную тему

Применяя метки, следует руководствоваться следующими правилами:

Метки, на которые указывает оператор GÒTO, в обязательном порядке должны упоминаться в разделе описаний.
Метки, которые описаны в самой функции, имеют локальное применение.

Условные операторы дают возможность проверки некоего условия и по его итогам выбирается набор дальнейших действий.

Условный оператор имеет следующую структуру:

Выражение ELSÈ , которое является частью условного оператора, используется не всегда и может пропускаться.

Алгоритм структуры ветвления приведён на рисунке ниже.

Рисунок 1. Алгоритм структуры ветвления. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рассмотрим пример. Требуется сформировать программу, в которой определяется наибольшее из двух чисел х и y, и его значение записывается в переменную maх:

Условные операторы дают возможность выбора одного из допустимых вариантов при исполнении программы. Если же требуется произвести большое количество проверок, исключающих друг друга, то более удобно использовать оператор выбора или оператор варианта. Структура этого оператора имеет следующий вид:

Селектором является скалярное выражение. Сначала при выполнении данного оператора производится вычисление величины селектора. Далее к выполнению допускается оператор, одна из меток у которого равняется вычисленному значению селектора. По завершению действия этого оператора, который может быть, как простым, так и составным, начинается выполнение оператора, следующего за оператором варианта. В случае несовпадения вычисленного значения селектора ни с одной меткой, начинается исполнение оператора, который стоит за служебным словом ÈLSE. В общем случае ветви ÈLSE может и вообще не быть. Приведём пример программы с оператором варианта. Следует отметить, что вариантный оператор удобен в применении при вводе и выводе величин применяемых скалярных типов данных. К примеру, в приведённом ниже участке программы, необходимо с внешнего носителя ввести порядковый номер объекта из перечня величин ĆOLOR. Оператор CPSE записывает нужную величину в переменную ĆLR. Точно также выполняется вывод значений ĆLR при посредстве вариантного оператора:

Составной оператор является набором поочерёдно осуществляемых операторов, которые заключаются операторные скобки. Такой оператор необходимо применять по следующему образцу:

Составной оператор применяется тогда, когда согласно правилам синтаксиса языка Турбо Паскаль разрешается запись лишь одного оператора, хотя необходимо выполнение набора операторов. Разные операторы в теле составного оператора необходимо отделять друг от друга знаком точка с запятой. Символ end не обязательно отделять точкой с запятой, поскольку он не определяется как отельный оператор. Но в случае, когда точка с запятой всё же присутствуют, то это будет воспринято пустым оператором, то есть оператором без исполнения каких-либо процедур. Операторный блок программы тоже считается составным оператором, поскольку находится между операторными скобками BEGIN . . . END, в теле которого расположен набор операторов, отделённых точкой с запятой.

Читайте также: