Основы алгоритмизации (9 класс, информатика)

4.8

Средняя оценка: 4.8

Всего получено оценок: 273.

4.8

Средняя оценка: 4.8

Всего получено оценок: 273.

Процесс составления алгоритмов, а также раздел информатики, который изучает свойства и методы их построения, называется алгоритмизацией. Некоторые аспекты алгоритмики изучаются в курсе информатики 9 класса. Кратко об основах алгоритмизации можно прочесть в данной статье.

Что такое основы алгоритмизации

Для успешного решения задач на компьютере полезно знать основы алгоритмизации и программирования.

Алгоритмизацией называют раздел информатики, изучающий методы и приёмы построения алгоритмов.

Существуют разные способы отображения алгоритмов. Самым наглядным способом является графический. В нем этапы алгоритма задаются с помощью графических элементов, которые соединяются в блок-схемы и иллюстрируют порядок выполнения задания.

Геометрические фигуры, используемые для представления шагов алгоритма, отличаются по функциональному назначению.

Для обозначения действия или процесса используется прямоугольник. Для задания условия используется ромб, для ввода-вывода применяют параллелограмм, гексаэдр обозначает цикл с заданным числом повторов. Начало и конец алгоритма оформляют в виде овалов.

Все блоки соединяют друг с другом в порядке выполнения этапов алгоритма с помощью стрелок, указывающих направление следования по элементам блок-схемы.

Блок-схемы следует чертить по определенным правилам, собранным в ГОСТ 19.701-90 ЕСПД. «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения». Блок-схему можно начертить в специальных программах для черчения, которые имеют библиотеки готовых стандартизированных графических элементов.

Виды алгоритмов

Алгоритмы принято делить на три вида:

• последовательные;
• разветвляющиеся;
• циклические.

Последовательный алгоритм

В последовательных (линейных) алгоритмах все действия выполняются поочередно.

Рис. 1. Блок-схема последовательного алгоритма

Например, решение задачи нахождения значения выражения y=2*x+3 при вводимых значениях переменной x можно разбить на 3 этапа.

• Определение начальных условий задачи. На этом этапе определяется значение x в тексте программы. Или можно организовать ввод значения переменной x с клавиатуры.
• Вычисление простого выражения 2 * x + 3 и присвоение полученного значения переменной y.
• Вывод результатов. Удобнее всего это сделать на экран.

Разветвляющийся алгоритм

В таких алгоритмах присутствует условие, и предусмотрены разные варианты выполнения вычислений в зависимости от результатов условия.

Рис. 2. Блок-схема разветвляющегося алгоритма

Очень часто в программировании стоит задача нахождения четности числа. Проверить четность проще всего определением остатка от деления числа на два. Если число делится на два без остатка, то оно четное, иначе нечетное. Алгоритм для решения этой задачи может состоять из 5 этапов.

• Задание числа Х. Можно организовать ввод с клавиатуры.
• Разделить число Х на 2 и остаток от деления присвоить некоторой промежуточной переменной А.
• Задание условия: если А=0, то п.4 иначе п.5.
• Вывод результатов: число четное.
• Вывод результатов: число нечетное.

Циклический алгоритм

В циклическом алгоритме организуется повтор одного или нескольких этапов решения задачи. Выполнять многократно действия можно до тех поря, пока не будет выполнено условие остановки. Или количество повторов может быть задано изначально.

Рис. 3. Блок-схема циклического алгоритма

Например, в задаче нахождения суммы чисел от 0 до заданного числа N многократно будут выполняться действия суммирования и инкремента (увеличения на единицу счетчика чисел).

• Определение числа N. Ввод с клавиатуры.
• вычисление суммы (С + К) и присвоение результата переменной С.
• Увеличение счетчика на единицу.
• Проверка условия (К больше N), если условие выполняется, то происходит выход из цикла, иначе возврат на п. 2

Одним из основоположников структурного программирования является нидерландский ученый Эдсгер Вибе Дейкстра. Он считал, что правильным подходом в программировании является структурный подход, когда задача предварительно описана и реализована в виде четкого однозначного алгоритма, который реализуется в лаконичной структурированной программе.

Что мы узнали?

Алгоритмизация занимается вопросами составления алгоритмов. Самым наглядным способом задания алгоритмов является графический. Существуют последовательный, разветвляющийся, циклический алгоритмы.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка статьи

4.8

Средняя оценка: 4.8

Всего получено оценок: 273.

---

А какая ваша оценка?

что означает термин, что такое в информатике, основные принципы

Содержание:

• Что такое алгоритмизация
• Понятие алгоритма и его свойства
• Как это работает, этапы алгоритмизации
• Расширенный и специализированный подход

Содержание

• Что такое алгоритмизация
• Понятие алгоритма и его свойства
• Как это работает, этапы алгоритмизации
• Расширенный и специализированный подход

Что такое алгоритмизация

Определение

Алгоритмизация — это математический термин, определяющий процесс создания алгоритмов для решения каких-либо задач.

 

Специалисты, освоившие этот процесс, называются алгоритмистами. Соответствующее направление в информатике, программировании называется алгоритмикой.

Задачи алгоритмизации состоят в:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

• определении целесообразности автоматизации производства;
• отображении информационных свойств какого-либо объекта в компьютерных системах;
• построении математических моделей производственных процессов;
• обучении машин, людей каким-либо процессам, действиям, технологиям;
• разработке программ контроля и учета.

Алгоритмизация способствует выработке механизмов принятия решений и проведения анализа.

Примечание

Математической моделью считается совокупность таблиц, графиков, зависимостей, отображающих динамические и статические величины, их характеристики.

Понятие алгоритма и его свойства

Определение

Алгоритм — это набор действий, выполнение которого позволяет добиться нужного результата.

В классической версии такой набор представляет собой некое количество математических символов, следующих друг за другом в определенном порядке. Все вместе они отображают элементарные акты текущей задачи, причинно-следственную связь между этими актами, последовательность их исполнения.

К основным принципам создания относятся:

1. Логичность, понятность для исполнителя — человека, простейшей вычислительной машины, компьютера.
2. Четкость, подразумевающая существование единственно возможного способа выполнения каждой операции, этапа.
3. Дискретность, благодаря которой набор действий являет собой блок отдельных последовательных операций.
4. Результативность, позволяющая приводить к решению актуальной задачи за определенное количество итераций.

Кроме того, корректно составленный набор действий отвечает принципу универсальности, когда его применение дает ожидаемые результаты при решении любых задач одной категории.

Примечание

Итерацией в программировании называется способ организации обработки данных, при котором действия многократно повторяются, но не приводят к вызовам самих себя.

Как это работает, этапы алгоритмизации

В процессе создания алгоритмов выделяют 4 этапа:

1. Разработку, проводимую с учетом основных принципов структурного проектирования: разделения на модули и пошаговой детализации.
2. Обоснование, необходимое для подтверждения эффективности порядка действий.
3. Представление — запись алгоритма на одном из языков программирования или при помощи схематического изображения.
4. Анализ правильности реализации, тестирование с подставлением различных данных.

Успешно созданный алгоритм — это правильная и эффективная, но простая в реализации последовательность действий. Оптимальность последовательности представляется очевидной при соблюдении 3 условий:

1. Изложение того, что свидетельствует об оптимальности последовательности действий, является точным и четким.
2. В качестве доказательств корректности алгоритма используются те предположения о вещах, которые считаются истинными.
3. Цепочка рассуждений связывает все утверждения и предположения.

Соблюдение и представление всех 3 условий должно подтверждаться в процессе тестирования заданной программы, демонстрации предложенной цепочки действий на практике.

Расширенный и специализированный подход

Расширенный подход может заключаться в использовании линейного, разветвляющегося, циклического алгоритмов, а также их всевозможных комбинаций. Это позволяет сделать набор действий максимально универсальным, достичь конечной цели, решить множество попутных задач.

Специализированный подход предполагает выполнение нескольких последовательных команд и чаще всего используется для создания вспомогательных алгоритмов, нацеленных на решение узконаправленных задач. Признаком вспомогательного алгоритма является наличие у него имени: активировать заданную последовательность в рамках более крупного алгоритма можно, всего лишь введя это имя в структуру.

Пример

Простейшим примером использования вспомогательного алгоритма является схематическое отображение песни: текст первого куплета — припев — текст второго куплета — припев — текст третьего куплета — припев. В этом случае при помощи указания имени алгоритма «Припев» автор задает программу для решения узконаправленной задачи исполнителем.

Насколько полезной была для вас статья?

У этой статьи пока нет оценок.

Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»

Поиск по содержимому

Основы алгоритмизации

Основы алгоритмизации

Факультеты | Школьные курсы по выбору | Каталог курсов ECTS | Настройки |

Чешская версия

Приветственная страница > Факультет ядерных наук и физической инженерии — Дечин > Кафедра программной инженерии > Основы алгоритмизации

Вход в КОС для записи на курс Показать расписание

Лектор:

Мирослав Вириус (гарант)

Репетитор:

Мирослав Вириус (гарант)

Супервайзер:

Кафедра разработки программного обеспечения

Описание:

Этот курс посвящен избранным алгоритмам и методам разработки алгоритмов. В этом курсе представлены избранные методы определение сложности алгоритма.

Требования:

Курс «Основы программирования»

Программа лекций:

1. Алгоритм

2. Структуры данных

3. Методы разработки алгоритмов

4. Рекурсия.

5. Заказ (сортировка)

6. Сбалансированные деревья, оптимальные деревья.

7. Получисловые алгоритмы

Программа учебных пособий:

Программа упражнений такая же, как и программа лекций.

Цель исследования:

Знаний:

Общие алгоритмы (такие как сортировка) и общие структуры данных (такие как список, дерево, хеш-таблица).

Способность:

Использование обычных методов разработки алгоритмов и, в отдельных случаях, определение сложности алгоритма.

Учебные материалы:

Ключевые ссылки: [1] Virius, M.: Základy algoritmizace v C++. 3. видани. Прага, ЧВУТ 2014. ISBN 978-80-01-05606-6 (на чешском языке).

Рекомендуемые номера:

[1] Кнут, Дональд Э. Искусство компьютерного программирования. Том. 1, 2, 3. Addison-Wesley Professional 1998. ISBN: 0201485419

[2] Вирт, Н. Алгоритмы + Структуры данных = Программы. Прентис Холл 1975.

[3] Topfer, P. Алгоритмы и техника программирования. Прага, Прометей 1995.

Примечание:

Расписание на зимний семестр 2022/2023:

Расписание пока недоступно

Расписание на летний семестр 2022/2023:

Расписание пока недоступно

Курс является частью следующих учебных планов:

Данные действительны на 12. 01.2023

Copyright © Jiří Kosek, 2010–2022 | Copyright © ЧВУТ, 2010–2022
Hosted by Výpočetní a informační centerrum ČVUT

Свои вопросы и комментарии направляйте в HelpDesk ČVUT или на [email protected]

Алгоритм

Алгоритм — последовательность четко определенных действий, выполнение которых ведет к решению задачи. Алгоритм, написанный на машинном языке, является программой решения задачи. (Каймин, 19 лет85)

Основная цель алгоритмизации — составление алгоритмов для ЭВМ — решение задач на ЭВМ.

Вида Алгоритмов

Прикладные алгоритмы — это алгоритмы решения прикладных задач. Решение задачи правильное, если оно соответствует требованиям поставленных задач.

Структурированные алгоритмы — это алгоритмы, для которых используются принципы структурной записи и структурного проектирования (на русскоязычном языке). структурный псевдокод).

Структурированные алгоритмы являются наиболее удобной формой описания алгоритмов и документации программ и программного обеспечения для ЭВМ.

Структурированные алгоритмы в структурированной записи на русском языке отличаются простотой чтения, понимания, исправления и анализа правильности путем поиска и исправления ошибок.

Свойства алгоритмов

Свойства алгоритмов — однозначность, эффективность, массовость, корректность.

Алгоритм является результативным , если его выполнение приводит к получению результатов.

Прикладной алгоритм — исправьте , если он дает правильные результаты для любых допустимых исходных данных.

Применяемый Алгоритм содержит ошибки , если для некоторых допустимых исходных данных он дает неверные результаты или не дает результатов вообще.

Программа содержит ошибки , если ее выполнение на компьютере приводит к получению сбоев, сбоев или получению не корректных результатов.

Алгоритмизация

Алгоритмизация — методы составления алгоритмов с целью решения прикладных задач на ЭВМ.

Программирование — разработка программ для ЭВМ с целью решения (комплекса) определенных задач.

Отладка программ — процесс поиска и исправления ошибок в программах на компьютере.

Алгоритмизация в информатике и программировании

В ЕГЭ по информатике Алгоритмизация одним из основных требований ЕГЭ к выпускным и вступительным экзаменам по информатике.

В информатике алгоритмизация широко используется для обучения основам программирования на основе самых разных языков программирования — Бейсик, Паскаль, Си и др.

В профессиональном программировании алгоритмы используются для документирования программного обеспечения при профессиональных разработках для проверки текстов программ и выявления в них ошибок.

Для описание алгоритмов наиболее эффективное использование русскоязычного структурного псевдокода с ключевым словом if — иначе и пока — цикла.

В профессиональном программировании известно, что использование псевдокода снижает количество ошибок в программах с 2-3 ошибок на 100 операторов до 2-3 ошибок на 1000 операторов в десять раз.

В Статистика информатики показывает, что использование псевдокода студентами и школьниками с мощностями программ до 100 операторов за два-три запуска на ЭВМ для выявления и устранения всех ошибок в программах.

Ошибки в алгоритмах и программах

Ошибки в алгоритмах программ — одна из самых серьезных проблем в информатике и профессиональном программировании.

Программа содержит ошибки, если при ее выполнении компьютер дает сбои, сбои или неправильные результаты.

Аксиомы программирования (Кеймин-Дейкстра):

1) Количество ошибок в программах — неизвестно.

2) Продолжительность отладки программ — неизвестно.

3) Отсутствие ошибок гарантируется доказательствами правильности.

Отсутствие ошибок в программах проверяется тестированием их на ЭВМ. Тестирование может выявить ошибки, но не может гарантировать отсутствие ошибок в программах. (Дийкстра)

Отсутствие ошибок в алгоритмах означает, что алгоритм дает правильные результаты для любых допустимых данных.

Корректность результатов определяется установками решаемых задач и техническими заданиями на разработку программ для ЭВМ.

Доказательства правильности — это доказательства правильности результатов решения поставленных задач — результатов работы алгоритмов и программ для любых допустимых исходных данных.

Примеры алгоритмов и программ с доказательствами корректности см. в учебниках по информатике Кайминга и в книгах Дейкстры.

Доказательное программирование

Доказательное программирование — разработка программ без ошибок с доказательствами правильности алгоритмов.

Написание корректур осуществляется после тщательного тестирования программ для ЭВМ.

Аксиомы программирования [1] (Каймин):

1. Количество ошибок в программах заранее неизвестно : нашел ошибку, ищу другую, третью и т.д.

2. Продолжительность отладки программ заранее неизвестна : после отладки — искать ошибки.

3. Отсутствие ошибок в программах гарантируется доказательствами корректности алгоритмов.

Обучение алгоритмизации

Опыт обучения программированию

Эффективное обучение программированию требует обязательного изучения алгоритмизации — основ составления структурированных алгоритмов и программ на языках BASIC, Pascale, Javascript и др.

Обучение алгоритмизации и программированию успешно проводилось и проводится с 1980 года на всех факультетах и ​​специальностях МИЭМ, МАТИ и многих других вузов по учебникам и методике Кайминга, Нечаева, Питеркина.

В основе обучения программированию лежит описание алгоритмов решения задач на ЭВМ на русскоязычном псевдокоде, понятном всем русскоязычным студентам, школьникам, преподавателям и преподавателям .

Любой студент или школьник, учитель или преподаватель, который не смог научиться читать, понимать и писать алгоритмы решения задач на ЭВМ с проверкой программ на ЭВМ и помощью преподавателя отсутствует и был нет.

Практикум по программированию

При правильном выполнении практикума на компьютере и хороших учебниках по информатике все школьники и студенты успешно освоили технологию составления алгоритмов и решения задач на ЭВМ с языками BASIC, Pascale, Фортран и др.

Оценки школьников и студентов на зачетах и ​​экзаменах по программированию и информатике всегда были «хорошо» и «отлично» по завершению отладки программ и получению результатов решения задач на ЭВМ.

Для этого использовались и используются Задания по составлению и программированию изображений на экранах компьютеров, а также задания по обработке информации в массивах и базах данных, не требующие специальной математики.

такие задачи по программированию картинок и рисунков могут делать даже совсем слабые школьники и школьники с отклонениями в интеллектуальном развитии.

Попробуй и гарантирую у тебя и у всех твоих коллег и друзей все получится с составлением алгоритмов и программ для отображения картинок на экранах компьютеров.