Учебное пособие и сборник проверочных работ для 6 класса по теме Алгоритмизация и программирование. Язык программирования Бейсик

Алгоритмизация и программирование

Учебное пособие и сборник проверочных работ для 6 класса по теме Алгоритмизация и программирование. Язык программирования Бейсик

Определение 1

Алгоритм – это чётко прописанная очерёдность операций, которая определяет процедуру передвижения от начальных данных к итоговому результату.

В качестве примера можно привести алгоритм под названием «Переправа». На одном из берегов реки располагаются два парня вместе с их подругами. Они все желают переправиться на другой берег реки, но в лодку могут поместиться только двое. При этом каждая девушка не желает ждать на берегу лодку без своего парня, если с ней остаётся другой парень.

Задача заключается в организации переправы без нарушения ограничений. Пусть девушки обозначаются буквами Д1и Д2, а парни П1 и П2. Предполагаем, что изначально все находятся на левом берегу и им надо переправиться на правый берег. Переправу на правый берег обозначим →, обратную переправу (на левый берег) обозначим ←.

Тогда алгоритм решения этой задачи будет выглядеть следующим образом:

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

  1. Д1, Д2 →
  2. Д1 ←
  3. П1, П2 →
  4. П1 ←
  5. Д1, П1 →

Очерёдность операций может считаться алгоритмом лишь при обладании некоторыми заданными свойствами.

Свойства алгоритма

Алгоритм должен отвечать следующим требованиям:

  1. Свойство дискретности. В алгоритме процедура разрешения задачи должна представляться как очерёдность реализации простейших этапов (действий). При этом на осуществление каждого этапа отводится некоторый временной интервал.
  2. Свойство детерминированности (однозначности). Каждая операция обязана быть чёткой и не двусмысленной, что исключает различное её понимание и выполнение. То есть реализация алгоритма должна иметь, фактически, характер механизма, который не нуждается в добавочных рекомендациях.
  3. Свойство результативности. Реализация алгоритма обязана привести к искомому решению проблемы или к оповещению о невозможности решения за не бесконечное количество этапов.
  4. Свойство конечности. Все указанные операции, как и алгоритм в целом, обязаны быть реально исполнимыми. Это означает, что алгоритм обладает пределом, то есть он не бесконечен.
  5. Свойство массовости. Алгоритм формируется в обобщённом формате для обеспечения его применимости для определённой группы задач, которые могут отличаться лишь начальными данными. Но при условии, что начальные данные могут браться из определённой зоны, называемой областью применимости данного алгоритма.

Методы отображения алгоритмов

Есть различные методы отображения алгоритмов, в частности:

  1. Запись алгоритма в словесном и формульном виде.

  2. Выражение алгоритма в графической форме записи, которая по-другому называется блок-схема.

    Здесь применяются стандартные фигуры геометрии, которые символизируют какую-то процедуру или процесс, а также шаги выполнения решения задачи. Эти фигуры имеют название блоков.

    Очерёдность реализации шагов алгоритма обозначается стрелками, которые соединяют блоки. Размещать блоки нужно в очерёдности их исполнения сверху вниз или слева направо.

  3. Выражение алгоритма в операторной форме, то есть в формате алгоритмического языка. Алгоритм, по сути, является заданием его исполнителю, то есть исполнитель осуществляет действия, прописанные в алгоритме. Если исполнитель чётко исполнит прописанные в алгоритме операции, то в итоге получит требуемый результат.

    Люди, автоматические блоки, электронные вычислительные машины могут быть просто различными исполнителями алгоритма. Но чтобы машина, в частности компьютер, смогли исполнять алгоритмические действия, он должен быть выражен на известном компьютеру языке. Компьютеру доступен свой машинный язык.

    К примеру, выражение х = у в формате машинного языка будет записано так:

11101110011110111110101.

Очевидно, что людям сложно записывать и воспринимать алгоритмы в формате машинного языка, так как им понятнее и доступнее их естественный язык. Чтобы люди и компьютеры смогли лучше понимать друг друга, были сконструированы специальные алгоритмические языки. Наиболее известными среди них являются Бейсик (Basic), Паскаль (Pascal), Фортран (Fortran).

Языки, предназначенные для написания алгоритмов, содержат не двоичные коды, а символьную запись, подобно естественному языку человека. Но алгоритмические языки имеют отличия от обычного языка людей, которые состоят в том, что в них небольшой набор базовых слов (порядка тридцати, сорока) и достаточно строгие порядки формирования выражений.

Базовые слова алгоритмических языков называются служебными словами. Как правило, в алгоритмических языках применяется англоязычная символика. Алгоритмический язык понятен и людям и машинам. Алгоритм, записанный на специальном алгоритмическом языке, является компьютерной программой. Все отдельные предложения в программе являются операторами.

К примеру, программа решения квадратного уравнения на алгоритмическом языке Бэйсик может выглядеть следующим образом:

Рисунок 1. Программа решения квадратного уравнения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Виды алгоритмов

Алгоритмы делятся на следующие виды:

  1. Линейным видом алгоритма считается алгоритм, в котором все операции осуществляются строго по одному разу и только в порядке их написания.
  2. Ветвящимся алгоритмом называется алгоритм, в котором различные операции осуществляются по результатам проверки определённых условий.
  3. Циклическим называется алгоритм, в котором набор команд осуществляется подряд несколько раз.

Источник: https://spravochnick.ru/informatika/algoritmizaciya/algoritmizaciya_i_programmirovanie/

Контрольная работа. Образцы выполнения заданий. Алгоритмизация и программирование (на qbasic). Введение

Учебное пособие и сборник проверочных работ для 6 класса по теме Алгоритмизация и программирование. Язык программирования Бейсик

Модуль 4

Алгоритмизацияи программирование

ВЕДЕНИЕ

1.Элементы алгоритмизации Error: Reference source not found

    1. Понятие алгоритма. Свойства алгоритмов.

    2. Способы представления алгоритмов.

    3. Основные структуры алгоритмов.

1.3.1. Следование.

1.3.2. Ветвление.

1.3.3. Циклы.

1.4.Трансляторы,компиляторы , интерпретаторы.

2.Простейшие конструкции языка программирования QBASIC.

( Синтаксис и семантика языкапрограммирования QBASIC.)

2.1. Алфавит

2.2. Структура данных

2.2.1. Целые типы.

2.2.2. Вещественные типы.

2.2.3. Логические данные.

2.2.4. Массив

2.2.5. Символьные данные.

2.2.6. Файл.

2.3. Операторы языка

2.3.1. Оператор присваивания.

2.3.2. Простейшие операторыграфики.

2.3.3. Операторы ввода – вывода.

2.3.4. Операторбезусловного перехода .

2.3.5. Блочные операторы.

2.3.5.1. Операторусловной передачи управления

2.3.5.2.УсловныйоператорIF/THEN/ELSE/END IF.

2.3.5.3.Оператор выбораSELECTCASE.

2.3.6. Процедуры-функции ипроцедуры

2.4.Вспомогательныеалгоритмы и процедуры.

2.5. Контрольная работа.

2.6.Образцы выполнения заданий.

Алгоритмизацияи программирование(на QBASIC).

ВВЕДЕНИЕ

Basic(Beginner’sAll-purposeSymbolicInstructionCode)-один из первых языков высокого уровнябыл разработан в 1963 году в Дартмудскомколледже для учебных целей .Этоязык-долгожитель, число версий его неподдаётся пересчёту.

Basic — язык программирования, на которомБилл Гейтс, будучи в возрасте13-ти лет, написал свою первую программудля игры в крести­ки-нолики.

Этот языкдля главы корпорации Microsoftявился трамплином к тому, чтобы статьи лидером наиболее современныхкомпьютер­ных технологий, и одним изсамых богатых людей в мире .

Билл Гейтссам заработал свои ка­питалыисключительно благодаря своему уму,дальновидности и предприимчи­вости.

Важным шагом сталаверсия языкаQuickBasic,реализованнаяв QBasicи VisualBasic.

Большинствоинженеров и научных сотрудников сходятся во мнении, что одинаковохорошо можновыполнить программирование как на языкеTurboPascal,так и на языке QBasic.

Удалось сгладитьмногие недостатки QBasic,обусловленные дли­тельным периодомего развития (более 40 лет ), в этомпринимали участие большое количествоспе­циалистов, принадлежащих разнымпоколениям.

Знать QBasic полезно, поскольку на нём пишутсяDOS-инструкциидля конфи­гурирования компьютера,подпрограммы в многочисленных приложенияхWindows.Хорошо зная одну, базовую версию Бейсика— QBasic,в дальнейшем можно свободно переходитьк работе с другими версиями этого популярного языка.

В наше время популярным инструментом разработкиприложений Windowsявляется язык визуального программированияVisualBasic. Поэто­му перед изучением VisualBasic разумно изучить вначале QBasic,ко­торый является его составнойчастью.

Освоить QBasicдолжен, пожалуй, каждыйжелающий научиться программировать,ведь он является распространеннымязыком программирования . Таковадействительность — QBasicзавоевал мир, сделал он это всерьёз инадолго.

Для глубокогопонимания очень полезно «прокручивать»все шаги компьютера у себя в голове,следует уметь читатькодыпрограмм. Каждую лекцию и , на первыйвзгляд, хорошо усвоенную программуобязательнонеобходимозакреп­лять практической работой накомпьютере. Иначе научиться программироватьпросто невозможно.

1.Элементы алгоритмизации

1.1.Понятие алгоритма.Свойства алгоритмов.

Слово «алгоритм»появилось как результат латинскойтранскрипции имени великого ученогоIXв. Мухаммедаибн Мусы Аль-Хорезми, кото­рыйсформулировал общие правила (алгоритмы)выполнения арифметических операцийнад десятичными числами.

Алгоритм— этоопределенная последовательностьдействий

(команд ,шагов),чёткое предписаниеконкретному исполнителю, выполнение которого приводит кдостижению поставленной цели.

( существуют и другие формулировки).

Основные свойства алгоритма:дискретность , определенность,результативность, массовость.

Программирование — это реализациязаданного алгоритма на формальном языкепрограммирования. Программированиепо­зволяет переложить проведение ианализ информационных про­цессов насовременную вычислительную технику.

1.2.Способы представленияалгоритмов.

Алгоритм может быть заданспособами:

1) на естественном языке ;

2) аналитически (формулой);

3) графически ( в виде блок-схемы);

4) на алгоритмическом языке(РАЯ);

5) на языке программирования.

1.3.Основные структуры алгоритмов.

Основные структуры алгоритмов— это ограниченный набор блоков истандартных способов их соединения длявыполнения типичных последовательностейдействий.

Структурный подход предполагаетиспользование только нескольких основныхструктур (линейных, ветвящихся,цик­лических), комбинация которыхдает все многообразие алго­ритмов ипрограмм.

В процессе изготовленияпрограммного продукта программистдолжен пройти определенные этапы.

Рис.1.

Процесс решения задачи накомпьютере состоит из этапов:

I . Постановка задачи.

II.Математическая модель.

III.Алгоритмизация задачи.

IV.Программирование.

V.Отладка задачи на компьютере.

VI.Анализ результата.

В конце 60-х — начале70-х гг. XXстолетия появляется дис­циплина,которая получила название структурногопрограммиро­вания. Её развитие связанос именами Э.В. Дейкстры , Х.Д. Миллса , Д.Е. Кнута и других ученых.

Структурноепро­граммирование до настоящеговремени остается основойтехнологиипрограммирования. Соблюдение егопринципов по­зволяет программистубыстро научиться писать ясные , безоши­бочные, надёжные программы.

В основе структурногопрограммирования заложена теорема,ко­торая была строго доказана в теориипрограммирования. Она утверждает, чтоалгоритмдля решения любой логической задачиможно составить только из структур «следование, ветвление, цикл».

Их называют базовымиалгоритмическими структурами.

1.3.1. Следование

Следование — этолинейная последовательность действий:

Рис.2.

Каждый блок может содержать всебе как простую команду, так и сложнуюструктуру, но обязательно должен иметьодин вход и один выход.

1.3.2. Ветвление

Ветвление —алгоритмическая альтернатива. Управлениепе­редается одному из двух блоков взависимости от истинности или ложностиусловия. Затем происходит выход на общеепро­должение:

Рис.3.

Неполная формаветвления имеет место, когда на однойветви пусто:

Рис.4.

1.3.3. Цикл

Цикл — повторениенекоторой группы действий по условию.Различаются следующие типы цикла:

Цикл с предусловием(цикл-пока):

Рис.5.

Пока условие истинно, выполняетсясерия, образующая тело цикла.

Другой тип циклическойструктуры — цикл с постусловием(цикл-до):

Рис.6.

Здесь тело цикла предшествуетусловию цикла. Тело цикла по­вторяетсвое выполнение, если условие ложно.Повторение кон­чается, когда условиестанет истинным.

Теоретически необходимым идостаточным является лишь пер­выйтип цикла — цикл с предусловием. Любойциклический алгоритм можно построитьс его помощью. Это более общий вариантцикла, чем цикл-до.

Рассмотренныевыше блок-схемы можно изобразить и так:

Рис.7.Базовыеалгоритмические структуры: следование, ветвление , цикл- пока.

Кроме базовыхалгоритмических структур используютдополнительныеструктуры,производные от базовых:

выбор- обозначающийвыбор одного варианта из нескольких взависимости от значения некоторойвеличины (рис.8 а);

цикл-до- обозначающийповторение некоторых действий довыполнения заданного условия, проверкакоторого осуществляется после выполнениядействий в цикле (рис8. в);

циклс заданным числом повторений (счетныйцикл) – обозначающийповторение некоторых действий указанноеколичество раз (рис. 8, д).

Рис.8. Дополнительныеструктуры и их реализация через базовыеструктуры: выбор (а-б),цикл-до(в-г) ицикл с заданным числом повторений (д-е)

На рис. 8,6,г и епоказано, как каждая из дополнительныхструктур может быть реализована черезбазовые структуры.

Перечисленныеструктуры были положены в основуструктурногопро­граммирования – технологии,которая представляет собой наборрекоменда­ций по уменьшению количестваошибок в программах .

Сложныйалгоритм состоит из соединенных междусобой базо­вых структур. Соединятьсяэти структуры могут двумя способами:последовательными вложенным.

Наряду с блок-схемамидля описания алгоритмов часто исполь­зуютсяпсевдокоды.Учебный алгоритмический язык школьнойин­форматики является примером такогопсевдокода. Учебный АЯ (или его ещёназывают РАЯ) — структурный псевдокод..Обучение составлению алгоритмов наэтом языке спо­собствует «структурномувоспитанию» программиста.

Пример1. Разработатьалгоритм вычисления наибольшего общегоделителя двух натуральных чисел.

Существует несколько способовнахождения наибольшего общего де­лителядвух натуральных чисел. Самым простымиз них является так назы­ваемый«алгоритм Евклида». Суть этого методазаключается в последовательной заменебольшего из чисел на разность большегои меньшего. Вычисления заканчиваются,когда числа становятся равными.

На рис. 9. показанаблок-схема алгоритма, а рядом приведеноего описание на псевдокоде.

Алгоритм Евклида:

Ввести А,В

цикл-пока А В

если А > В

то А := А – В

иначе В := В – А

все-если

все-цикл

Вывести А

Конец алгоритма.

Рис. 9.Схема алгоритма Евклида

Структурная методикаалгоритмизации — это не только формаописания алгоритма, но это ещё и способмышления программиста. Создаваяалгоритм, нужно стремиться составлятьего из стандарт­ных структур. Еслииспользовать строительную аналогию,можно сказать, что структурная методикапостроения алгоритма подобна сборкездания из стандартных секций в отличиеот складывания по кирпичику.

1.4.Трансляторы, компиляторы, интерпретаторы.

Точнее надо заголовок записатьтак-

Трансляторы:компиляторы + интерпретаторы. Поясним,почему.

Составлять программуна языке высокого уровня, конечно,удобно. Набрал текст в редакторе, записалкоманды по алгоритму решения задачи —и всё.

Но текст программы— это ещё не готовое приложение, этотолько набор символов, которые «запу­стить»в работу невозможно.

Для того чтобынабранный на каком-то языке программированияисходный текст приложения ожил,заработал, смог выполнять заложенныев него команды, применяются так называемыетрансляторы.

**

Реализовать тот или иной языкпрограммирования на ЭВМ — это значитсоздать транслятор с этого языка дляданной ЭВМ.

Существуют двапринципиально различных методатрансляции. Они называются соответственнокомпиляцияиинтерпретация.Чтобыпонять ихразличия рассмотрим аналогию: лектордолжен выступить перед аудиторией нанезнакомом ей языке. Перевод можноорганизовать двумя способами:

• полный предварительный перевод— лектор заранее передает текствыступления переводчику, тот записываетперевод, раз­множает его и раздаетслушателям ;

• синхронный перевод — лекторчитает доклад, переводчик одновременнос ним слово в слово переводит выступление.

Компиляцияявляется аналогом полного предварительногоперевода; интерпретация— аналогом синхронного перевода.Транслятор,работающий по принципу компиляции,называетсякомпилятором;транслятор,работающий методом интерпретации,-интерпретатором.

При компиляции впамять ЭВМ загружается программакомпилятор. Она воспринимает текстпрограммы на ЯПВУ как исходную информацию.После завершения компиляции получаетсяпрограмма на языке машинных команд.Затем в памяти остается только программана ЯМК которая выполняется, и получаютсятребуемые результаты.

Интерпретатор втечение всего времени работы программынаходится во внутренней памяти. В ОЗУпомещается и программа на ЯПВУ.Интерпретаторв последовательности выполненияалгоритма =,а также арифметические и логическиефункции (NOT,AND,OR,XOR,IMPи т. д.).

Множество знаков пунктуациискладывается из следующих символов:

Источник: https://gigabaza.ru/doc/23097-pall.html

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: