Методическая разработка по информатике на тему Алгоритм. Структура алгоритма (1 курс)

Министерство здравоохранения Российской Федерации
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Саратовский государственный медицинский университет

им. В.И. Разумовского

Медицинский колледж

Методическая разработка

для студентов по дисциплине «Информатика»

по теме «Основные информационные процессы и их реализация с помощью компьютеров»

Составлена:03.07.2015

Преподаватель: Татьяна Александровна Мячкова

1. Пояснительная записка

Данная методическая разработка подготовлена на основе Федерального государственного образовательного стандарта для специальностей среднего профессионального образования 34.02.01 «Сестринское дело», 31.02.03 «Лабораторная диагностика», 33.02.01 «Фармация» по дисциплине «Информатика».

Представленный материал предназначен как для работы на занятиях, так и для самостоятельной внеаудиторной работы студентов.

Целью методической разработки является помощь студентам в освоении ими основ алгоритмизации и развития навыков алгоритмического мышления.

Алгоритмы. Алгоритмические языки

Алгоритм - это строго детерминированная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное, записанная с помощью понятных исполнителю команд.

Свойства алгоритмов

1. Дискретность- последовательность отдельных шагов

2. Результативность - получение из исходных данных результата за конечное число шагов

3. Массовость - применяется к большому количеству однотипных объектов
   Детерминированность - выполнение команд в строго определенной последовательности

4. Выполнимость и понятность- должен содержать команды, входящие в систему исполнителя и записанные на понятном для исполнителя языке

Исполнитель алгоритма - это некоторая абстрактная или реальная(техническая, биологическая или биотехническая)система, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом

Алгоритмический язык
1.Алфавит
2.Синтаксис
3. Семантика

Формы представления алгоритмов:

1. Словесная (запись на естественном языке)

2. Графическая (изображение из графических символов)

3. Программная (тексты на языках программирования)

Понятия, используемые в алгоритмическом языке

Имена - для обозначения объектов программы

Операции

• арифметические (+,-,/,* и др.)

• логические (и, или, не)

• отношения (<, >,<=,>=,=,<>)

• сцепки (присоединения) ( « +»)

АЛГОРИТМ ,ЗАПИСАННЫЙ НА «ПОНЯТНОМ» КОМПЬЮТЕРУ ЯЗЫКЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ, НАЗЫВАЕТСЯ ПРОГРАММОЙ

Данные - величины, обрабатываемые программой

Константы

Числовые 7.5 , 12

Логические да (истина), нет(ложно)

Символьные «А», «+»

Литерные «abcd», «информатика»

Арифметические выражения состоят из констант, переменных, указателей функций, объединенных знаками операций

Переменная в программе представлена именем и служит для обращения к данным определенного типа, конкретные значения которых хранятся в ячейках памяти

Операторы (команды)

Каждый оператор представляет собой законченную фразу языка и определяет некоторый, вполне законченный этап обработки данных.

Языки программирования:

• Школьный алгоритмический язык (ШАЯ)

• Паскаль (Никлаус Вирт ,1968 г.)

• Бейсик

• Фортран

• Пролог

Псевдокод представляет собой систему обозначений и правил, предназначенную для единообразной записи алгоритма

Школьный алгоритмический язык (ШАЯ)

Основные служебные слова

• алг (алгоритм)

• арг(аргумент)

• рез(результат)

• нач(начало)

• кон (конец)

• цел(целый)

• вещ(вещественный)

• сим (символьный)

• лит (литерный)

• лог (логический)

• таб (табличный)

• дано

• надо

• если

• то

• иначе

• все

• пока

• для

• от

• до

• знач

• и

• или

• не

• Да

• Нет

• При

• Выбор

• Ввод

• Вывод

• утв

• Нц

• Кц

• длин

Общий вид алгоритма

алг название алгоритма(аргументы и результаты)

дано условие применимости алгоритма

надо цель выполнения алгоритма

Нач описание промежуточных величин

последовательность команд(тело алгоритма)

кон

Например: Алг Объем и площадь цилиндра(арг а, в, рез вещ V,S)

Команды школьного языка

Оператор присваивания := (например n:=6)

Ввод имена переменных (Ввод n; S := 0)

Вывод имена переменных, выражения, текст(вывод 'S= ', S)

Для ветвления

если и выбор

Для организации цикла

для и пока

Например:

Алг Сумма квадратов чисел(арг цел n, рез цел S)

дано n > 0

надо І S=1*1+2*2+3*3+…+n*n

Нач цел i

Ввод n; S := 0

Нц для i от 1 до n

S:=s + i*i

кц

вывод 'S= ', S

кон

Блочные символы

Базовые структуры

1. Следование Последовательность действий, следующих один за другим

Ш Я

Действие1

Действие2

.

.

.

Действие N

2. Ветвление если - то

Если условие

то действие

всё

да нет

3. Ветвление если - то - иначе

Школьный алгоритмический язык

Если услови

то действие 1 иначе действие 2

всё

4. Выбор

Выбор

при условие1: действия 1

при условие 2:действия2

…

при условиеN: действия N

всё

Блок - схема

5. Выбор - иначе

Выбор

при условие1: действия 1

при условие 2:действия2

…

при условиеN: действия N

иначе действия N+1

всё

Язык программирования TURBO PASCAL (ТР)

В 1971 г. - был разработан Паскаль, как учебный язык структурированного программирования. Его автор Швейцарский профессор Никлаус Вирт.

Язык программирования - способ записи программ для решения различных задач, понятных компьютеру.

Программа на ТР проходит 3 этапа обработки:

1. Создание текста программы

2. Компиляция (перевод текста программы на ЯМК)

3. Исполнение откомпилированной программы

Алфавит языка

1) Латинские буквы от А до Z, от а до z.

2) Цифры от 0 до 9

3) Специальные символы: +, *, /, - , { }, , $ и др.

4) Следующая комбинация символов является едиными символами (между ними нельзя ставить знак пробела)

5) К специальным символам относятся служебные слова:

Program, end, begin, writeln

Идентификатор - любая последовательность символов, состоящая из латинских букв и цифр и знака =. Длина идентификатора не может быть больше 256 символов, но значащимися являются только 63 символа.

Общая структура программы на языке «PASCAL»

Любую программу можно разделить на 3 основные части:

1. Заголовок программы

2. Раздел описания

3. Раздел операторов

Program <имя программы>

раздел Const <раздел констант>

описания Var <раздел переменных>

Begin

<раздел операторов>

End.

Каждое описание и определение заканчивается ( ; )

1) Заголовок программы состоит из резервированного слова Program и имени программы. Например: Program Primer1;

2) В разделе Const перечислены имена используемых констант и их значения. Имя и значение разделены =. Каждое определение Const заканчивается ;

Const

а=1000;

x=1+sin(2);

3) В разделе описаний переменных Var содержится список переменных используемых в программе, и определяются их типы

Var а, b:integer;

Типы данных (3 типа)

Простые

Структурированные

указатели

вещественные

Порядковые

1)целый

2)логический

3)символьный

4)перечисляемый

5)интервальный

строки

Идентификатор

Множество значений

Integer (целый)

- 32 768 до +32 767

Boolean (логический)

True false

(истина) (ложь)

Char (символьный)

Принимает любое значение из 256 символов

Real (вещественный)

2,9*10^-39 до 1,7*10³⁸

String ( строка)

Операции

+, *, -, /, div (деление с отбрасыванием дробной части)

mod (деление с отбрасыванием целой части)

abs(x) - |x|

sqr(x) - x²

sqrt(x) -

min, max - при нахождении минимального и максимального значений

and - и

or - или

not - отрицание

Все символы имеют свой порядковый номер от 0 до 255. все символы заключаются в апострофы: 'a' 'b'

ord(x) - выводит порядковый номер символа x например: ord('B')=82

chr(x) - определяет символ по порядковому номеру например: chr(82)='B'

Операторы языка «Паскаль»

1) Оператор присваивания

Оператор присваивания позволяет поместить определенное значение в необходимую вам переменную. <идентификатор>:=<выражение >;

b:=5;

c:=a+b;

write (<список вывода>);

writeln (<список вывода>);

write - писать

writeln - писать с новой строки

read (<список ввода>);

readln (<список ввода>);

Отличается от первого тем, что после считывания последнего в списке значения курсор перейдет на начало следующей строки.

2) Условный оператор

Полная форма записи

If <условие> then <оператор1>

else <оператор2>;

Перед else никогда ; не ставится

Условие - это логическое выражение, которое вычисляется в первую очередь.

Если его значение true, то выполняется оператор1, если его значение false, то выполняется оператор2.

3) Оператор повторений. Счетный оператор цикла for

for <переменная>:=<значение1> to <значение2> do <оператор>

(для) (до) (делай)

for <переменная>:=<значение1> downto <значение2> do <оператор>

to - (по возрастанию) downto - (по убыванию)

4) Оператор повторений. Оператор цикла while

while <логическое выражение> do <оператор>

(пока) (делай)

1