Автор:
Абросимова Яна Валерьевна
Предмет:
Информатика и ИКТ. Урок ознакомления с новым материалом
Тема:
«Циклические алгоритмы»
Продолжительность: 1 урок - 45
минут
Класс: 9 класс
Технологии: Презентация,
интерактивная доска
Цель: изучение алгоритмической структуры
циклы, создание моделей и алгоритмов для решения практических задач.
Ход урока
I.
Актуализация знаний
·
Повторить понятие алгоритма, основные конструкции алгоритмического
языка.
·
Уметь разрабатывать математическую модель, алгоритм и блок схему
решения задачи.
·
Иметь понятие о языках программирования и их назначении.
·
Уметь работать в среде программирования.
·
Знать структуры программы.
·
Уметь записывать выражения, содержащие числовые и символьные величины.
·
Знать структуры операторов и особенности их работы.
·
Уметь применять операторы при написании программ с линейными и
ветвящимися структурами.
·
Уметь на компьютере создавать и запускать программы на отладку.
II. Теоретический материал урока
Большинство
практических задач требует многократного повторения одних и тех же действий, т.
е. повторного использования одного или нескольких операторов. (Презентация)
Пусть
требуется ввести и обработать последовательность чисел. Если чисел всего пять,
можно составить линейный алгоритм. Если их тысяча, записать линейный алгоритм
можно, но очень утомительно и нерационально. Если количество чисел к моменту
разработки алгоритма неизвестно, то линейный алгоритм принципиально невозможен.
Другой
пример. Чтобы найти фамилию человека в списке, надо проверить первую фамилию
списка, затем вторую, третью и т.д. до тех пор, пока не будет найдена нужная
или не будет достигнут конец списка. Преодолеть подобные трудности можно с
помощью циклов.
Циклом
называется многократно исполняемый участок алгоритма (программы).
Соответственно циклический алгоритм — это алгоритм, содержащий циклы.
Различают
два типа циклов: с известным числом повторений и с неизвестным числом
повторений. При этом в обоих случаях имеется в виду число повторений на стадии
разработки алгоритма.
Существует 3 типа циклических
структур:
Ø Цикл с предусловием;
Ø Цикл с постусловием;
Ø Цикл с параметром;
Иначе данные структуры называют
циклами типа «Пока», «До», «Для».
Графическая форма записи данных
алгоритмических структур:
Цикл с предусловием (иначе
цикл пока) имеет вид:
Форматы записи операторов алгоритма
|
Блок-схема
|
Форматы записи операторов на Паскале
|
Пока (условие)
нц
серия команд
кц
|
|
while условие
do
begin
серия
команд;
end;
|
где
условие – выражение логического типа.
Цикл может не выполняться ни разу,
если значение логического выражения сразу же оказывается ложь.
Серия команд, находящихся между begin и end, выполняются до тех пор, пока условие истинно.
Для того чтобы цикл завершился,
необходимо, чтобы последовательность инструкций между BEGIN и END изменяла значение переменных, входящих в условие.
Цикл с постусловием (иначе
цикл до) имеет вид:
Форматы записи операторов алгоритма
|
Блок-схема
|
Форматы записи операторов на Паскале
|
В
алгоритмическом языке нет команды которая могла бы описать данную структуру,
но ее можно выразить с помощью других команд(Например, ветвления).
|
|
repeat серия команд
until условие
|
где
условие – выражение логического типа.
Обратите внимание:
Последовательность инструкций
между repeat и until всегда будет выполнено хотя бы
один раз;
Для того чтобы цикл завершился, необходимо,
чтобы последовательность операторов между repeat и until изменяла значения переменных,
входящих в выражение условие.
Инструкция repeat, как и инструкция while, используется в программе, если надо
провести некоторые повторяющиеся вычисления (цикл), однако число повторов
заранее не известно и определяется самим ходом вычисления.
Цикл с параметром (иначе цикл
для) имеет вид:
Форматы записи операторов алгоритма
|
Блок-схема
|
Форматы записи операторов на Паскале
|
Для i от а до b
шаг h делай
Нц
Серия команд
кц
|
|
h = +1
for i:= a to
b do
begin
серия
команд
end;
h = -1
for i:= b downto
a do
begin
Cерия команд;
end;
|
где
i- параметр цикла;
a – начальное значение цикла;
b- конечное значение цикла;
h-шаг изменения параметра.
Структура данного
цикла иначе называют циклом i раз.
Эта команда
выполняется таким образом: параметру i присваивается начальное значение а, сравнивается с конечным значением b и, если оно меньше или равно
конечному значению b, выполняется серия команд.
Параметру присваивается значение предыдущего, увеличенного на величину h - шага изменения параметра и вновь
сравнивается с конечным значением b.
На языке
программирования Паскаль шаг изменения параметра может быть равным одному или
минус одному.
Если между begin и end находится только один оператор, то операторные скобки можно
не писать. Это правило работает для цикла типа «Пока» и «Для».
Рассмотрим пример
решения задач с использованием данных структур
Пример.
Вычислить
произведение чисел от 1 до 5 используя различные варианты цикла
Математическая
модель:
Р= 1· 2· 3· 4· 5=120
Составим алгоритм
в виде блок-схемы.
Для проверки правильности алгоритма
заполним трассировочную таблицу.
Шаг
|
Операция
|
Р
|
i
|
Проверка
условия
|
1
|
P:=1
|
1
|
|
|
2
|
i:=1;
|
1
|
1
|
|
3
|
i<=5
P:=P*I
i:=i+1
|
1
|
1
|
1<=5, да (истина)
|
4
|
i<=5
P:=P*I
i:=i+1
|
2
|
2
|
2<=5, да (истина)
|
5
|
i<=5
P:=P*I
i:=i+1
|
6
|
3
|
3<=5, да (истина)
|
6
|
i<=5
P:=P*I
i:=i+1
|
24
|
4
|
4<=5, да (истина)
|
7
|
i<=5
P:=P*I
i:=i+1
|
120
|
5
|
5<=5, да (истина)
|
8
|
i<=5
P:=P*I
i:=i+1
|
|
|
6<=5, нет (ложь)
|
Проверка условия
происходит в несколько шагов: проверка условия и выполнение команд на одной из
ветвей. Поэтому в трассировочной таблице записываются не команды алгоритма, а
отдельные операции, выполняемые компьютером на каждом шаге.
Шаг первый: Р присваивается значение
один.
Шаг второй: i присваивается значение один.
Шаг третий: при i равном единице проверяем условие
один меньше или равен пяти, да, условие истинно, значит Р присваивается
значение один умноженное на один, будет два. Для i: один плюс один, будет два.
Шаг четвертый:
при i равном двум проверяем условие два
меньше или равен пяти, да, условие истинно, значит Р присваивается значение 2
умноженное на один, будет 2. Для i: два плюс один, будет три.
Шаг пятый: при i равном трем проверяем условие три
меньше или равен пяти, да, условие истинно, значит Р присваивается значение два
умноженное на три, будет шесть. Для i: три плюс один, будет четыре.
Шаг шестой: при i равном четырем проверяем условие четыре
меньше или равен пяти, да, условие истинно, значит Р присваивается значение
шесть умноженное на четыре, будет двадцать четыре. Для i: четыре плюс один, будет пять.
Шаг седьмой: при i равном пяти проверяем условие пять
меньше или равен пяти, да ,условие истинно, значит Р присваивается значение
двадцать четыре умноженное на пять, будет сто двадцать. Для i: пять плюс один, будет шесть.
Шаг восьмой: при i равном шести проверяем условие шесть
меньше или равен пяти, нет, условие ложно, тогда мы выходим из цикла, а в
результате получаем последнее значение равное сто двадцати.
Program Pr1;
Var i: integer;
Begin
P:=1;
i:=1;
While i<=5 do
begin
P:=P*i;
i:=i+1;
end;
Write (‘P=’, P);
end.
Для цикла с постусловием
построим блок-схему и трассировочную таблицу. (слайд16)
В результате получаем последнее
значение равное сто двадцати на седьмом шаге
И для Цикла с параметром
построим блок-схему и трассировочную таблицу. (слайд17)
В результате получаем последнее
значение равное сто двадцати на шестом шаге
Задача:
Вывести на экран числа от 1 до 5 в:
a) прямом порядке;
b) обратном порядке.
Математическая модель:
a) 1 2 3 4 5;
b) 5 4 3 2 1.
Блок-схема и программа решения задачи
представлена для чисел в прямом порядке и обратном порядке.
(слайд21)
Запишем рассмотренные алгоритмы на
языке программирования Паскаль.
(слайд 22)
III. Подведение итогов урока
И так мы рассмотрели следующие
вопросы:
1.
Алгоритмическая
структура цикл;
2.
Виды
алгоритмических структур:
a.
Цикл с
предусловием;
b.
Цикл с
послеусловием;
c.
Цикл с
параметром;
3.
Рассмотрели
способы записи данных структур;
4.
Разобрали
примеры решения задач с помощью этих структур.
Список использованной литературы
- Программы для
общеобразовательных учреждений. Информатика 2-11 класс. / Составитель
М. Н. Бородин. – 2-е изд., М. Бином. Лаборатория знаний, 2007.- 463 с.: ил.
- Информатика и
ИКТ. Базовый курс: Учебник для 9 класса / И. Г. Семакин, Л. А. Залогова,
С. В. Русаков, Л. В. Шестакова.-3-е изд.- 2-е изд., М.: Бином. Лаборатория
знаний, 2007.- 359 с.: ил.
- Преподавание
базового курса информатики в средней школе: Методическое пособие / И. Г.
Семакин, Т. Ю. Шеина. – 2-е изд., исп. И доп.- М.: Бином. Лаборатория
знаний, 2004.- 540 с.: ил.
- Задачник-практикум.
Том 1. под ред. И. Г. Семакина - М. Бином. Лаборатория знаний, 2007.- 309
с.: ил.
- Задачник-практикум.
Том 2. под ред. И. Г. Семакина М. Бином. Лаборатория знаний, 2007.- 294
с.: ил.
- http://pas1.ru/file Программирование для
начинающих.
- http://www.pascal7.ru/ Все о языке программирования Turbo
Pascal.
- http://tp7.info/ Сайт о языке программирования
Turbo Pascal.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.