Презентация на тему "алгоритм". Презентация к уроку на тему "алгоритмы" Выполнение алгоритмов компьютером

Алгоритм-

это точное и понятное предписание (указание) исполнителю совершить определенную последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или решение поставленной задачи

СВОЙСТВА АЛГОРИТМОВ

1. Дискретность

2. Понятность (определенность)

3. Однозначность (детерминированность)

4. Массовость

5. Результативность (конечность)

Свойства алгоритмов:

• Однозначность – каждый шаг исполнителя может и должен быть истолкован одним и только одним способом;
• Понятность – алгоритм должен быть составлен только из команд, входящих в систему команд исполнителя;
• Массовость - позволяет решить определенный класс задач;

Свойства алгоритмов:

• Результативность (или конечность) – выполнение алгоритма должно приводить к результату за конечное число шагов;
• Дискретность (или детализация) – алгоритм поддаётся расчленению на элементарные (дискретные) шаги, которые могут быть исполнены при помощи системы команд исполнителя;

СПОСОБЫ ОПИСАНИЯ

НА ЕСТЕСТВЕННОМ

ЯЗЫКЕ

АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ

ЯЗЫК или

ПРОГРАММА

В ВИДЕ ФОРМУЛ

ГРАФИЧЕСКИЙ-

БЛОК-СХЕМА

Блок - схема

Это запись алгоритма в виде отдельных блоков, соединенных между собой стрелками.

Пример блок - схемы

Алгоритм нахождения суммы 10-ти чисел

Виды блоков

Наименование

Обозначение

Ввод-вывод

Функции

Выполнение операции или группы операций, в результате которых изменяется значение, форма представления или расположение данных.

Документ

Преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод).

Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от некоторых переменных условий.

Вывод данных на бумажный носитель.

Пуск-останов

Начало, конец, прерывание процесса обработки данных.

ИСПОЛНИТЕЛИ АЛГОРИТМОВ

ЧЕЛОВЕК

РОБОТ

КОМПЬЮТЕР

Исполнитель – объект, который выполняет алгоритм

ИСПОЛНИТЕЛЬ ВЫПОЛНЯЕТ

АЛГОРИТМ ФОРМАЛЬНО

Основной характеристикой исполнителя, с точки зрения управления, является система команд исполнителя (СКИ) - это конечное множество команд, которые понимает исполнитель, т.е. умеет их выполнять

Виды алгоритмов

Существует три основных вида алгоритмов, которые и являются базовыми при написании программ

Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором все действия выполняются в строгом порядке, последовательно, одно за другим

Например: включение персонального компьютера

Алгоритм, в котором осуществляется выбор действий в зависимости от какого-то условия, называют разветвляющимся

НАЧАЛО

Настроение

хорошее?

Позвонить другу

Погулять

КОНЕЦ

Циклический алгоритм –

это алгоритм, содержащий повторяющие действия с какой–либо изменяющейся величиной ( параметром)

Повторяющаяся последовательность действий называется циклом , а эти действия – циклическими

Пример циклического алгоритма

НАЧАЛО

Ягоды

собраны?

Сорви ягоду

Положи в корзину

Унеси корзину

Понятия алгоритмаПОНЯТИЯ 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.

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.

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.

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.

Способы описания алгоритмовСпособы описания алгоритмов

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

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.

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).

Пример блок-схемыример блок - схемы

ПРИМЕР БЛОК-СХЕМЫРИМЕР БЛОК СХЕМЫ
Алгоритм нахождения суммы 10-ти чисел

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.

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.

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.

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.

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.

Виды алгоритмовВиды алгоритмов

ВИДЫ АЛГОРИТМОВВИДЫ АЛГОРИТМОВ
линейные;
ветвящиеся;
циклические.

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.

Пример линейного алгоритмаПример линейного алгоритма

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

АЛГОРИТМ С ВЕТВЛЕНИЕМАЛГОРИТМ С
ВЕТВЛЕНИЕМ
Направление ветвления выбирается логической проверкой, в
результате которой возможны два ответа:
1.
2.
«да» - условие выполнено
«нет» - условие не выполнено.
Следует иметь в виду, что, хотя на схеме алгоритма должны быть показаны все
возможные направления вычислений в зависимости от выполнения
определенного условия (или условий), при однократном прохождении
программы процесс реализуется только по одной ветви, а остальные
исключаются.
Важно! Любая ветвь, по которой осуществляются вычисления, должна приводить
к завершению вычислительного процесса.

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;
с/b, если Х>0.

Циклические алгоритмы Циклические алгоритмы

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

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.

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

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.

Пример циклического алгоритма клического алгоритма

ПРИМЕР ЦИКЛИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА
КЛИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА
Алгоритм
нахождения суммы
10-ти чисел

Список литературы:

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
http://dssp.petrsu.ru/~IVK/zhirin/inf/inf/read13.h
tml
https://yunc.org/%D0%90%D0%9B%D0%93%D0%
9E%D0%A0%D0%98%D0%A2%D0%9C
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%
D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0
%BC
http://poznayka.org/s66239t1.html

В данной презентации представлен материал к разделу "Алгоритмизация". В презентации рассмотрены понятия: алгоритм, свойства алгоритма, способы записи алгоритмов, линейные алгоритмы. Представлены задачи по теме "Линейные алгоритмы".

Данная презентация может быть использована как для повторения материала по данной теме, так и для объяснения нового материала.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Алгоритм. Свойства. Способы записи. Линейные алгоритмы.

Понятие алгоритма Алгоритм – это строгая и четкая последовательность действий, выполнение которых приводит к определенному результату. Требования к алгоритмам Ориентированность на конкретного исполнителя. Понятность для исполнителя (алгоритм составляется в соответствии с системой команд исполнителя). Точность (каждая команда должна определять однозначное действие исполнителя). Конечность (наличие конца алгоритма через конечное число шагов). Результативность (получение нужного результата по окончанию алгоритма). Массовость (применимость для широкого класса задач). Формальность исполнения (во время исполнения алгоритма исполнитель не должен задумываться над сутью выполняемых действий).

Способы записи алгоритмов Словесный Запись на алгоритмическом языке Блок-схема (Графическое представление алгоритма) Программа (запись алгоритма на языке программирования)

Словесный способ записи (описание алгоритма с помощью слов русского языка). Пример. Алгоритм включения компьютера. Подойти к компьютеру. Включить монитор. Включить системный блок. Задание: придумайте свой пример. Запишите

Запись на алгоритмическом языке Пример. Алгоритм нахождения максимального из двух введенных чисел. Начало Ввод числа х Ввод числа у Если х > у То Вывод х Иначе Вывод у Все Конец

Блок-схема (Графическое представление алгоритма) Блок-схемы являются одним из графических способов представления алгоритмов. Блок-схема состоит из блоков, соединенных линиями. Чаще всего используются блоки следующих типов: выполнение операции; выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от выполнения условия; - ввод/вывод данных; - начало и конец алгоритма.

Программа (запись алгоритма на языке программирования) Пример. Определение четности введенного числа. На языке BASIC: INPUT “Введите целое число”; X A $ =” четное ” IF X MOD 20 THEN A$=” не ”+A$ PRINT “ Введенное число ”, A$

Виды алгоритмических конструкций Линейная Ветвление Цикл

Линейные алгоритмы Набор команд, выполняемых последовательно во времени, друг за другом. Блок-схема базовой конструкции следование. Вход Выход

Линейные алгоритмы Словесное описание. По кулинарному рецепту приготовления орехового напитка составьте словесный алгоритм. Орехи истолочь в деревянной ступке, растворить в горячем молоке. Затем варить 10 минут на слабом огне. Подавать охлажденными. Продукты: 250 г. очищенных грецких орехов, 0,8 л. Молока, 120 г. сахара. Взять 250 г. очищенных грецких орехов. Истолочь их в деревянной ступке. Взять 0,8 л. Молока. Смешать молоко, сахар, орехи. Варить 10 мин. Охладить. Подать к столу.

Линейные алгоритмы Пример: блок-схема алгоритма, который по двум заданным вещественным числам вычисляет коэффициенты приведенного квадратного уравнения. начало Х1, х2 p:=-x1-x2 q:=x1*x2 p, q конец Дано: x1, x2 Найти: p, q Связь: x 2 +px+q=0 p=-x1-x2 q=x1*x2

Задачи: Дана длина ребра куба. Составьте блок схему алгоритма нахождения площади грани, площади полной поверхности и объема этого куба. Составьте блок-схему вычисления периметра и площади прямоугольного треугольника по длинам его двух катетов. Дана квадратная рамка. Длина внешнего края рамки 10 см., длина внутреннего – 8 см. Составить блок-схему поиска площади не закрашенной части.

Источники информации: Информатика и ИКТ: учебник для 9 класса, И.Г. Семакин и др, - М.: Бином, Лаборатория знаний, 2008 г. Информатика 9-11. Интерактивный задачник.. Крылов С.С., 2004. Андреева Е.В. Информатика. Основы алгоритмизации. Тетрадь с печатной основой. – Саратов: «Лицей», 1998. – 80 с.

Cлайд 1

Cлайд 2

Возникновение термина «алгоритм» Понятие алгоритма, примеры алгоритмов Основные свойства алгоритмов Способы задания алгоритмов Обозначения, используемые в блок-схемах алгоритмов Виды алгоритмов

Cлайд 3

Имя Хорезми, в его латинизированной форме Алхорезми, увековечено в повсеместно известном математическом термине алгоритм. Алгоритм - это несколько измененная форма имени Алхорезми, под влиянием греческого слова „ аритмос" - число. Великий узбекский математик 9 века Аль Хорезми Мухамед бен Муса Возникновение понятия алгоритм

Cлайд 4

А л г о р и т м- это определённая последовательность действий, выполнение которых позволяет получить решение поставленной задачи. Каждое действие в записи алгоритма называется командой. Каждый алгоритм рассчитан для выполнения определенным исполнителем. Исполнять алгоритмы может не только человек, но и животные, насекомые, растения, а так же поручить исполнение алгоритма можно и неодушевленным механизмам и устройствам.

Cлайд 5

Пример алгоритма, изучаемого в школьном курсе математики: Алгоритм выполнения арифметических операций Произвести вычисления в скобках или раскрыть скобки в выражении (если они есть); Выполнить все действия второй ступени (умножение и деление); Выполнить действия первой ступени (сложение и вычитание).

Cлайд 6

Пример алгоритма, изучаемого в школьном курсе русского языка: Алгоритм Правописание приставок на «з», «с». 1. Выделяем корень слова. 2. Если корень начинается со звонкой перейти к пункту 3, в противном случае к пункту 4 3. В приставке пишем «з». Перейти к пункту 5 4. В приставке пишем «с». 5. Записать слово

Cлайд 7

Примеры алгоритмов из жизни: Руководство по ремонту, эксплуатации и обслуживанию автомобиля Рецепт Правила пользования телефоном Инструкция по эвакуации во время пожара Распорядок дня

Cлайд 8

Основные свойства алгоритмов: 1. Дискретность Алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определённом порядке. Пример. Алгоритм приготовления блюда быстрого питания: 1. Высыпать в емкость содержимое пакетика. 2. Налить в емкость 200 мл горячей воды. 3. Перемешать.

Cлайд 9

Детерминированность (однозначность) Любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае Пример При управлении самолетом используются сложные алгоритмы, исполнителями которых являются пилот или бортовой компьютер. Каждая команда алгоритма определяет однозначное действие исполнителя

Cлайд 10

Один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными. 3. Массовость Пример Алгоритмы сложения, вычитания, умножения и деления могут быть применены для любых чисел в различных позиционных системах счисления.

Cлайд 11

Алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов. 4. Результативность Пример. Алгоритм сложения целых чисел в десятичной системе счисления: 1. Записать числа в столбик. 2. Сложить числа младшего разряда. 3. Записать результат под горизонтальной чертой.

Cлайд 12

5. Понятность Алгоритм должен содержать только те команды, которые входят в систему команд исполнителя. Пример При включении компьютера выполняются алгоритмы тестирования и загрузки операционной системы. Эти алгоритмы выполняет компьютер, поэтому они должны быть записаны на понятном компьютеру машинном языке.

Cлайд 13

Свойства Пример выполнения свойства Пример невыполнения свойства Дискретность Казнить нельзя, помиловать. Казнить, нельзя помиловать. Детерминированность (точность) На дубе ларец, а в ларце утка, а в утке яйцо, в яйце игла, в игле смерть Кощея. Поди туда, не знаю куда, принеси то, не знаю что. Массовость Каждой дочери отец привёз по дорогому подарку. Принц мог жениться только на настоящей принцессе. Понятность Инструкция по-русски. Инструкция на японском языке. Результативность Мышка хвостиком махнула, яйцо и разбилось. Баба била-била, не разбила.

Cлайд 14

словесный – при данном способе в каждой строке перечисляется определенная команда. графический – с помощью блок- схем. с помощью алгоритмического языка. формульный Табличный – способ, наиболее часто используемый в экономических задачах). Способы представления алгоритмов

Cлайд 15

Элементы блок схем: Обозначение блока Пояснение Начало, конец процесса обработки данных Ввод исходных данных, вывод результатов Вычислительное действие (операция присваивания) Проверка условия (условный переход) Начало цикла

Cлайд 16

Cлайд 17

Линейный алгоритм Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой.

Cлайд 18