Презентация на тему:"Алгоритм и его формальное исполнение"

• 1 слайд

  Алгоритм
  И его
  Формальное исполнение
  Подготовила:
  учитель информатики и ИКТ
  МБОУ СОШ№37 г. Краснодар
  Солодухина Э.А.
  

• 2 слайд

  
  Повседневные задачи
  
  " Мы редко до конца понимаем,
  чего мы в действительности хотим"
  Франсуа де Ларошфуко
  1. Приготовление завтрака
  
  2. Решение квадратного уравнения
  
  3. Определение рода существительного
  
  
  
  
  

• 3 слайд

  Понятие алгоритма
  Алгоритм – это конечная система правил, сформулированная на языке исполнителя, которая определяет последовательность перехода от допустимых исходных данных к конечному результату и которая обладает определенными свойствами.
  

• 4 слайд

  Первый алгоритм
  ЕВКЛИД (расцвет деятельности около 300 до н.э.), также Эвклид, древнегреческий математик, известный прежде всего как автор «Начал», самого знаменитого учебника в истории.
  

• 5 слайд

  Ал-Хорезми написал книгу
  «Об индийском счёте», способствовавшую популяризации позиционной системы во всём Халифате, вплоть до Испании. В XII веке эта книга переводится на латинский, от имени её автора происходит наше слово «алгоритм»
  В IX веке жил Ал-Хорезми — сын зороастрийского жреца, прозванный за это ал-Маджуси (маг). Заведовал библиотекой «Дома мудрости», изучал индийские и греческие знания.
  

• 6 слайд

  1.
  
  2.
  
  3.
  
  4.
  
  5.
  
  6.
  
  7.
  
  
  Расположить в необходимой последовательности
  Ждать пока вода не закипит
  Поднести спичку к горелке
  Зажечь спичку
  Открыть кран газовой горелки
  
  Налить воду в чайник
  
  
  Поставить чайник на плиту
  Выключить газ
  

• 7 слайд

• 8 слайд

  Пример: Звонок по телефону
  поднять телефонную трубку;
  если услышал длинный гудок, то набрать номер друга, иначе конец решения задачи с отрицательным результатом (телефон не исправен);
  определить тип гудков: «вызов» или «занято». Если «вызов», перейти на п. 4, если «занято», перейти на п. 6;
  дождаться 5 вызывающих гудков;
  если за это время абонент не поднял трубку, то конец решения задачи с отрицательным результатом.
  

• 9 слайд

  Исполнители алгоритмов
  Исполнитель алгоритма
  Среда исполнителя
  Система команд исполнителя - СКИ
  Система допустимых действий исполнителя
  

• 10 слайд

  ИСПОЛНИТЕЛЬ
  Центральным объектом в схеме является Исполнитель – это тот объект (или субъект) для управления которым составляется алгоритм
  

• 11 слайд

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

• 12 слайд

  Алгоритм
  Дискретность
  Массовость
  Конечность
  Результативность
  Детерминированность
  свойства
  
  
  
  алгоритма
  

• 13 слайд

  Дискретность – разбиение выполнения алгоритма на последовательность законченных действий-шагов, и каждое действие должно быть закончено исполнителем прежде, чем он приступит к исполнению следующего действия.
  Каждое отдельное действие исполнителю предписывает специальное указание – команда.
  

• 14 слайд

  Пример: Открывание двери
  Достать ключ из кармана.
  Вставить ключ в замочную скважину.
  Повернуть ключ два раза против часовой стрелки.
  Вынуть ключ.
  
  

• 15 слайд

  Детерминированность – на каждом шаге однозначно определенно преобразование объектов среды исполнителя, полученной на предыдущих шагах алгоритма.
  Это свойство объединяет в себе одновременное выполнение свойств точности и понятности.
  

• 16 слайд

  Пример: Поездка на автобусе
  1.Прийти на автобусную остановку;
  2.Если нет атобуса, то дождаться его приезда;
  3.Иначе, посмотреть номер маршрута;
  4.Если номер маршрута – 22, то сесть в него;
  Иначе п. 2.
  1
  5
  22
  

• 17 слайд

  Результативность – каждый шаг после своего завершения дает среду, в которой все объекты однозначно определены.
  Это свойство требует, чтобы в алгоритме не было ошибок.
  

• 18 слайд

  Пример: Нахождение большего из двух чисел
  
  1.
  2.
  3.
  Из числа A вычесть число B.
  Если получилось положительное значение, то сообщить, что число A больше.
  Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число B больше.
  

• 19 слайд

  Конечность – завершение работы алгоритма за конечное число шагов.
  Математика и информатика работает только с конечными объектами и процессами. Бесконечные алгоритмы (зацикливание) считаются ошибкой, либо не рассматриваются.
  

• 20 слайд

  Массовость – алгоритм правильно работает на некотором множестве исходных данных (область применимости алгоритма), т.е. алгоритм пригоден для решения любой задачи из некоторого класса задач.
  Это свойство не следует понимать как возможность решить много задач.
  

• 21 слайд

  Пример: Приготовление бутерброда
  Отрезать ломтик хлеба.
  Намазать его маслом.
  Отрезать кусок любого другого пищевого продукта.
  Наложить отрезанный кусок на ломоть хлеба.
  

• 22 слайд

  Задача
  Старик должен переправить на лодке через реку волка, козу и капусту. Лодка может выдержать только старика и одного “пассажира”. В каком порядке старик перевезет пассажиров? Не забудь, что волк может съесть козу, а коза – капусту. Найди 2 варианта решения.
  

• 23 слайд

• 24 слайд

  Решение 2:
  

• 25 слайд

  Задача
  Выполните предложенные действия.
  Задумайте целое число от 1 до 20.
  Прибавьте к нему 2.
  Результат умножьте на 2.
  К полученному произведению прибавьте 3.
  От суммы отнимите задуманное число.
  К разности прибавьте 5.
  От суммы отнимите задуманное число.
  Сообщите ответ.
  
  
  Ответ: 12
  

• 26 слайд

  Задача *
  Имеется Исполнитель алгоритма, который может передвигаться по числовой оси. Система команд Исполнителя алгоритма:
  «Вперед N»
  «Назад M»
  Переменные N и M могут принимать любые целые положительные значения. Известно, что Исполнитель алгоритма выполнил программу из 50 команд, в которой команд «Назад 2» на 12 больше, чем команд «Вперед 3». Других команд в программе не было.
  Какой одной командой можно заменить эту программу, чтобы Исполнитель алгоритма оказался в той же точке, что и после выполнения программы?
  

• 27 слайд

  Решение:
  1. Найдем сколько было команд: пусть х – количество команд «Вперед», тогда
  х+(х+12)=50;
  х=19;
  19+12=31 – количество команд «Назад»
  2. Будем вести отсчет от начала числовой оси:
  19*3=57 – после выполнения «Вперед 3» 19 раз;
  31*2=62 – после выполнения «Назад 2» 31 раз;
  57-62=-5 – оказался на отметке -5.
  3. Все эти команды можно заменить одной – «Назад 5»
  
  

• 28 слайд

  Способы записи алгоритмов
  Словесный – на естественном языке;
  На языке блок – схем;
  На языке программирования.
  Блок-схема – это графическое изображение алгоритма в виде определенным образом связанных между собой нескольких типов блоков.
  Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ.
  

• 29 слайд

  Словесный – способ представления алгоритма на естественном языке.
  Блок-схема – графический способ алгоритма, составляющийся из стандартных графических объектов.
  Язык программирования – искусственный формализированный язык, предназначенный для записи алгоритма.
  

• 30 слайд

  Основные элементы
  блок-схемы
  
  
  Начало
  Данные
  Последовательность команд
  Условие
  Да
  Нет
  Объявление переменных
  

• 31 слайд

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

• 32 слайд

  Например: включение персонального компьютера
  Первый тип алгоритмов
  Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором все действия выполняются в строгом порядке, последовательно, одно за другим
  

• 33 слайд

  Задача
  Зная длины трех сторон треугольника, вычислить площадь и периметр треугольника.
  Решение:
  Входные данные: a, b, c.
  Выходные данные: S, P.
  Решение по формуле Герона
  
  Внимание!!!
  В знак "=" означает не математическое равенство, а операцию присваивания. Переменной, стоящей слева от оператора, присваивается значение, указанное справа. Причем это значение может быть уже определено или его необходимо вычислить с помощью выражения.
  

• 34 слайд

  
  Алгоритм, в котором осуществляется выбор действий в зависимости от какого-то условия, называют разветвляющимся.
  Второй тип алгоритмов
  Схема разветвляющегося алгоритма: «если условие, то…, иначе…».
  

• 35 слайд

  Задача
  Кровяное давление у старшеклассников считается нормальным, если верхняя его граница H≤100, а нижняя h≥60 и H-h≥30.
  Составьте алгоритм, который в зависимости от измеренных значений H и h выдает одно из следующих значений: «нормальное», «повышенное»,
  «пониженное».
  Воспользуйтесь
  шаблоном.
  Начало
  H, h
  H≤100
  Нет
  Нет
  Нет
  повышенное
  Да
  Да
  Да
  h≥60
  пониженное
  H-h≥30
  не норма
  нормальное
  Результат
  Конец
  

• 36 слайд

  Задача
  Заполните шаблон блок-схемы алгоритма исследования квадратного уравнения ax²+bx+c=0 (a≠0)
  Начало
  a, b, c
  D=b²-4*a*c
  D<0
  Нет
  Нет
  Да
  Корней нет
  D=0
  Да
  Х= - b/2*a
  Х
  X1= (- b+√D)/2*a
  X2= (- b-√D)/2*a
  X1, X2
  Конец
  

• 37 слайд

  Пример: няня
  IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
  iIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
  42
  41
  40
  39
  38
  37
  36
  35
  1. Поставить градусник;
  2. Подождать 7 минут;
  3. Посмотреть температуру.
  4. Если температура больше 37° , то выпей лекарства и ложись в кровать.
  5. Иначе, собирайся и иди в школу.
  

• 38 слайд

  Третий тип алгоритмов
  
  Циклический - это алгоритм, содержащий повторяющие действия с какой–либо изменяющейся величиной (параметром)
  

• 39 слайд

  Пример: покраска забора
  1.Покрасить доску.
  2.Если есть еще доска, переместиться к следующей; перейти к действию 1.
  3.Если доски закончились, завершить работу.
  

• 40 слайд

  Задача
  Какая алгоритмическая структура используется
  А.С. Пушкиным в следующих отрывках из его произведений?
  
  «Жил старик со своею старухой
  У самого синего моря;
  …
  Вот пошел он к синему морю;
  Видит, — море слегка разыгралось.
  Стал он кликать золотую рыбку,
  Приплыла к нему рыбка и спросила:
  «Чего тебе надобно, старче?»
  …
  Вот пошел он к синему морю,
  (Помутилося синее море.)
  Стал он кликать золотую рыбку,
  Приплыла к нему рыбка, спросила:
  «Чего тебе надобно, старче?»
  
  

• 41 слайд

  НАЧАЛО
  Ягоды
  собраны?
  Сорви ягоду
  Положи в корзину
  Унеси корзину
  КОНЕЦ
  ДА
  ДА
  НЕТ
  НЕТ
  НЕТ
  

• 42 слайд

  Четвертый тип алгоритмов
  Вспомогательный – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя.
  Вспомогательному алгоритму должно быть присвоено имя.
  

• 43 слайд

  Пример: чаепитие
  Пригласить гостей;
  Заварить чай и приготовить угощения;
  За 15 минут до назначенного времени, выполнить
  «Накрыть стол»
  Ждать прихода гостей.
  
  «Накрыть стол»
  Поставить стол;
  Накрыть скатертью;
  Принести чайные приборы и поставить на стол;
  Принести угощения и поставить на стол.
  

• 44 слайд

  Задача
  На рисунке представлена блок-схема алгоритма. Какое значение будет иметь переменная Х после выполнения алгоритма при начальном значении переменных Y=5, Z=-3;
  Y=3, Z= 4.
  Начало
  Ввод Y,Z
  Y<5
  ДА
  НЕТ
  Y:=Y+Z
  Y:=Y-Z
  Y:=Y+Z
  Конец
  Ответ:
  Y1= -1;
  Y2= 3.
  

• 45 слайд

  Самостоятельная работа
  Определите значение переменных X и Y после выполнения фрагмента алгоритма.
  
  I вариант
  II вариант
  Х=13; Y=20
  Х=30; Y=20
  

• 46 слайд

  Спасибо за внимание