Site Loader

Содержание

Составление алгоритмов и блок — схем

Составление алгоритмов и блок-схем.

Цели урока:

Образовательные:

— формирование и закрепление навыков по составлению и выполнению алгоритмов;

— проверка знаний;
— повышение интереса к изучению предмета;
— воспитание навыка быстрого мышления.

Развивающие:

— способствовать развитию умения планировать последовательность действий для достижения поставленной цели;

— способствовать развитию алгоритмического и логического мышления;

— развитие творческой активности учащихся;
— развитие познавательных интересов.

Воспитательная:

способствовать воспитанию в детях ответственности, взаимопомощи и взаимоуважения

Тип урока: закрепление полученных знаний

Оборудование: Раздаточный материал, компьютер, проектор, презентация к уроку

Ход урока

  1. Оргмомент.

    Взаимодействие учителя и учеников

  1. Тема, цель. На прошлом уроке вы познакомились с важной темой информатики.

— Какой? ( Алгоритмы)

— Что такое алгоритм? (Порядок действий или план)

3. Устный опрос.

-Кто выполняет алгоритмы? (Исполнители)

Таблица 1. Определить соответствие в таблице.

Исполнитель

Команда

Стиральная машина

Печатать

Собака

Полоскать

Человек

Сидеть

Компьютер

Сварить картофель

— А каждый ли исполнитель может исполнить любую команду? Почему?

— Что такое система команд исполнителя?

— Какие команды выполняют эти исполнители?

  1. Повторение: Типы алгоритмов. (3 минуты)
  • Что такое линейный алгоритм?

  • Что такое Разветвляющийся алгоритм?

  • Что такое циклический алгоритм?

  1. Практическая часть.

Составить алгоритмы и блок-схемы к алгоритмам.

Задание 1.

Написать алгоритм сбора съедобных грибов, и составить к этому алгоритму блок-схему.

– Какая команда будет выполняться не всегда? Когда ее нужно пропустить? (команда «сорви гриб» не выполняется, если гриб несъедобный.) обвести прямоугольник с этой командой зеленым карандашом.

– Есть ли цикл в этом алгоритме? Какие команды будут выполняться больше одного раза? («найди гриб», «гриб съедобный», «сорви гриб», «все грибы обошел?».)

– Сколько раз будут выполняться эти 5 команд? («хитрость этого вопроса в том, что команды в цикле будут выполняться не одинаковое число раз: сорвать гриб нужно столько раз, сколько будет найдено съедобных грибов, а остальные 4 команды нужно выполнять столько раз, сколько будет найдено всех грибов.)

– В каком ромбе записано условие повтора?

(во втором ромбе, который нужно обвести красным карандашом.)

Задание 2.

Составить алгоритм разбора фасоли из мешка. Если фасоль белая, то её положить в круглую корзину, а если не белая, то в овальную корзину.

(Учесть, что задание допускает разное расположение команд на схеме).

Ответить на вопросы:

– Какие команды будут выполняться не всегда?

– Какие команды будут выполняться больше одного раза?

– Сколько раз будет выполнена каждая из этих команд?

– Какой вопрос на схеме является условием повтора?

Задание 3.

Составь блок-схему алгоритма для решения задачи.

Красная Шапочка гуляла по лесу и собирала цветочки. Она сорвала 5 колокольчиков, 6 незабудок и 4 василька. Вдруг сзади кто-то захихикал. Красная Шапочка оглянулась и увидела Серого Волка.

— Милая Красная Шапочка, поделись со мной цветами: если у тебя больше 7 цветочков, дай мне 5, а иначе подари, хотя бы 3.

Сколько цветов осталось в букете у Красной Шапочки?

  1. Физкультминутка (3 мин)

  2. Самостоятельная работа на компьютере по составлению алгоритмов и блок-схем. (15 мин)

8. Домашнее задание:

составить текстовый и графические алгоритмы лепки снеговика.

  1. Подведение итогов урока

Отлично поработали на уроке.

Получили «5»

Получили «4»

Чему вы сегодня научились?

Что вам сегодня понравилось?

– Закрепили знания о ветвлениях и циклах в алгоритмах.

– Научились отличать условие ветвления от условия повтора.

Сегодня вы научились составлять алгоритмы с ветвлениями и циклами.

Алгоритмы и исполнители. Информатика. 9 класс. Разработка урока

Тип урока: изучение нового материала.

Цели:

  • образовательные: познакомить учащихся с понятиями алгоритм, алгоритмизация, исполнители алгоритмов и система команд исполнителя; перечислить и проанализировать свойства алгоритма; познакомить учащихся с формами записи алгоритмов.
  • воспитательные: воспитывать аккуратность, внимательность, точность и дисциплинированность.
  • развивающие: развитие внимания, восприятия, самостоятельного анализа, познавательного интереса у учащихся, умения обобщать и сравнивать

Задачи: организовать и направить познавательную деятельность обучающихся на понимание сути алгоритмов, их свойств, способов описания; показать связь данной темы с практикой; применять знания при создании алгоритмов и оценке существующих алгоритмов; формирование умения четко организовать самостоятельную и групповую работу.

Использованные источники: Ю.А.Быкадоров, Информатика и ИКТ. 9 класс, учебник для общеобразовательных учреждений, М.: Дрофа. 2013 г.; О. Н. Масленикова, Информатика и ИКТ. 9 класс. Методическое пособие к учебнику Ю. А. Быкадорова «Информатика и ИКТ. 9 класс», М.: Дрофа. 2013 г.

 

Ход урока

Здравствуйте ребята.

Для того, чтобы узнать тему сегодняшнего урока нужно разгадать ребус.


И так, кто уже готов назвать тему нашего урока? (Ответы учащихся…)

Молодцы! Правильно отгадали!

Тема нашего урока «Алгоритмы и исполнители».

Цель нашего урока – выяснить, что такое алгоритм, познакомится с историей возникновения данного понятия, его свойствами, видами алгоритмов и формами, с помощью которых можно записать тот или иной алгоритм, а также где в реальной жизни мы встречаемся с алгоритмами.

С понятием «алгоритм» вы уже знакомились на других предметах и в своей повседневной деятельности нам постоянно приходится сталкиваться с разнообразными правилами, предписывающими последовательность действий, цель которых состоит в достижении некоторого необходимого результата. Подобные правила очень многочисленны. Например, мы обязаны следовать вполне определенной системе правил, чтобы найти корни квадратного уравнения, приготовить кофе и т. д. Все мы живем в мире алгоритмов. Алгоритмы экономят силы и время человека, так как однажды усвоенным правилом (алгоритмом) вы можете пользоваться всю жизнь.

  • Под алгоритмом понимают понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность действий для достижения поставленной цели.

А теперь давайте немного поговорим об истории происхождения слова алгоритм.Мой помощник, ваш одноклассник, подготовил историческую справку о происхождении слова «алгоритм», для этого он использовал – учебник, справочники, интернет-ресурсы.

Ученик. Историческая справка. Происхождение слова «алгоритм»

Правила выполнения арифметических действий над целыми числами и простыми дробями в десятичной системе счисления впервые были сформулированы выдающимся средневековым ученым по имени Мухаммед ибн Муса ал-Хорезми (в переводе с арабского это означает «Мухаммед, сын Мусы из Хорезма»), сокращенно Ал-Хорезми.

Ал-Хорезми жил и творил в IX веке. Арабский оригинал его арифметического труда утерян, но имеется латинский перевод XII века, по которому Западная Европа ознакомилась с десятичной позиционной системой счисления и правилами выполнения в ней арифметических действий.

Ал-Хорезми стремился к тому, чтобы сформулированные им правила были понятны для всех грамотных людей. Достичь этого в веке, когда еще не была разработана математическая символика (знаки операций, скобки, буквенные обозначения и т. п.), было очень трудно. Но Ал-Хорезми удалось выработать в своих трудах такой стиль четкого, строгого словесного предписания, который не давал читателю никакой возможности уклониться от предписанного или пропустить какие-нибудь действия.

В латинском переводе книги Ал-Хорезми правила начинались словами «Алгоризми сказал». С течением времени люди забыли, что «Алгоризми» — это автор правил, и стали сами эти правила называть алгоритмами. Постепенно «Алгоризми сказал» преобразовалось в «алгоритм гласит».

Таким образом, слово «алгоритм» происходит от имени ученого Ал-Хорезми. Как научный термин первоначально оно обозначало лишь правила выполнения действий в десятичной системе счисления. С течением времени это слово приобрело более широкий смысл и стало обозначать любые точные правила действий. В настоящее время слово «алгоритм» является одним из важнейших понятий науки информатики.

Процесс создания алгоритмов называется – алгоритмизацией.

Всякий алгоритм составляется в расчете на определенного исполнителя. Им может быть человек, робот, компьютер и др.

  • Исполнитель алгоритма – это человек или автоматическое устройство, которое способно воспринимать и исполнять алгоритм.

Запишите исполнителей для приведённых ниже видов работ:

  • Уборка мусора во дворе – дворник
  • Перевозка пассажиров в поезде – машинист
  • Приём экзаменов в школе – учитель
  • Приготовление еды в ресторане – повар
  • Выполнение домашнего задания – ученик

Чтобы составить алгоритм для исполнителя, нужно знать, какие команды исполнитель может понять и исполнить, а какие нет.

  • Система команд исполнителя (СКИ) – это перечень элементарных предписаний (команд), которые исполнитель может исполнять.

Пример. Алгоритм определения периметра прямоугольника:

Дано: А, В — длины сторон прямоугольника.

Найти: Р – периметр прямоугольника.

Математическая модель: Р = (А

+ В) 2

  1. Задать числовые значения А, В.
  2. Сложить А и В. Результат обозначить X.
  3. Умножить X на 2. Результат обозначить Р.
  4. Записать в качестве ответа значение Р.
  5. Конец.

Данный алгоритм рассчитан на исполнителя старшеклассника. Первоклассник выполнить этот алгоритм не может, т.к. умножать он еще не научился. Первокласснику можно команду умножения заменить командой сложения (X и X). Вообще, чем меньше запас умений школьника, тем подробнее будет составленный для него алгоритм.

Приведите еще примеры алгоритмов. Ответы учащихся …

Из приведенных вами примеров видно, что мир алгоритмов очень разнообразен. Но, несмотря на это, можно выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.

Алгоритм обладает следующими свойствами:

  • Целенаправленность – любой алгоритм направлен на достижение определенной цели. Чаще всего целью алгоритма является получение результата при решении какой-нибудь задачи.
  • Дискретность – алгоритм состоит из элементарных предписаний (команд).
  • Понятность – элементарные предписания (команды) алгоритма должны быть точно сформулированы и однозначно понятны исполнителю, а исполнитель должен быть в состоянии их выполнить.
  • Однозначность – после исполнения очередного элементарного предписания (команды) исполнителю точно определено, что делать дальше.
  • Массовость – алгоритм можно использовать для решения той же задачи при других допустимых исходных данных.

 Формы представления алгоритмов могут быть разными: словесной; графической; на языке программирования.

Рассмотрим их:

1. Словесная форма – это форма описания алгоритма на естественном языке. Если алгоритм предназначен для человека, то в качестве предписаний можно использовать привычные для человека предложения и фразы.

Правила записи алгоритмов в словестной форме просты: предписания записываются одно за другим и нумеруются; в записи алгоритма могут использоваться служебные слова Начало и Конец.

Пример: Алгоритм нахождения большего из двух данных чисел.

  1. Начало.
  2. Из числа А вычесть число В.
  3. Если получилось отрицательное значение, то сообщить, что число В больше.
  4. Если получилось положительное значение, то сообщить, что число А больше.
  5. Если получился ноль, сообщить, что числа равны.
  6. Конец.

Данная форма очень удобна, если нужно приближенно описать суть алгоритма. Однако при словесном описании не всегда удается ясно и точно выразить идею.

2. Для более наглядного представления алгоритма используется графическая форма. Графическая форма – изображение алгоритма в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.

3. При записи алгоритма в словесной и в графической форме допускается определенный произвол при изображении команд. Вместе с тем такая запись точна на столько, что позволяет человеку понять суть дела и исполнить алгоритм. Однако на практике в качестве исполнителей алгоритмов используются специальные автоматы – компьютеры. Поэтому алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на понятном ему языке. Такой язык принято называть языком программирования, а форму представления алгоритма — программной. То есть программная форма записи алгоритма – это запись на языке программирования.

Самостоятельная работа в группах по карточкам. Командир группы о результатах сообщает учителю.

Примерные вопросы:

  1. Приведите примеры известных Вам алгоритмов.
  2. Запишите алгоритм заварки чая.
  3. Перечислите основные свойства алгоритмов и проиллюстрируйте их примерами.
  4. Имеются два кувшина ёмкостью 3 л и 8 л. Напишите алгоритм для того, чтобы набрать из реки 7 л воды (можно пользоваться только этими кувшинами).
  5. Какие Вы знаете формы описания алгоритмов?
  6. Нужно поджарить три куска хлеба на сковороде, вмещающей только два таких куска. На поджаривание каждой стороны уходит 2 минуты. Можно ли поджарить хлеб меньше чем за 8 минут? Если да, то составить алгоритм.
  7. Мачеха велела Золушке принести ровно 3 л. воды, а в доме всего два ведра: одно пятилитровое (ведро М), а другое девятилитровое (ведро Б) . Как же быть? Помогите Золушке. Составьте алгоритм решения задачи.

Присутствуют ли в нашей жизни алгоритмы? Теория алгоритмов имеет большое практическое значение. Алгоритмический тип деятельности важен не только как одна из эффективных форм труда человека. Через алгоритмизацию, через разбиение сложных действий на всё более простые, на действия, выполнение которых доступно машинам, пролегает путь к автоматизации различных процессов.

Домашнее задание: Домашним заданием для вас будет изучение §1 на стр. 3–6 и ответы на вопросы на стр. 7. Составить алгоритм старинной русской задачи: некий человек должен перевезти в лодке через реку волка, козу и капусту. За один перевоз он может перевезти только кого-то одного. Составьте алгоритм перевоза так, чтобы никто никого не съел.

Примечание: при изучении нового материала учащиеся делают в тетрадь необходимые записи под руководством учителя.

Как сдать ЕГЭ по информатике на 100 баллов — Учёба.

ру

Елизавета Беримская,

преподаватель Московской школы программистов,

ведущий эксперт ЕГЭ по информатике,

заместитель председателя предметной комиссии ЕГЭ по информатике МО

В 2021 году ЕГЭ по информатике впервые будет проводиться в компьютерной форме. По вашему мнению, экзамен в результате этого стал сложнее или проще?

Могу сказать, что перехода на компьютерную форму все очень ждали и дети в том числе. Конечно же для школьников, которые выбрали ЕГЭ по информатике и собираются поступать в вузы на специальности «Программирование», «Информатика и вычислительная техника», «Информационные системы», удобнее сдавать экзамен за компьютером, потому что это для них привычный инструмент. Многие ребята уже пишут собственные программы и им очень тяжело готовиться к письменному экзамену, где код программы нужно было записывать и проверять на бумаге.

Учащиеся, которые хорошо умеют программировать, получают преимущество на «компьютерном» ЕГЭ, по сравнению с «бумажным», потому что им не нужно тратить время на перепроверку программ, написанных на листочке. Они могут запустить их на компьютере и проверить на работоспособность, а освободившееся время потратить на перепроверку тестовой части.

Но здесь есть и опасность. Ребятам, которые хорошо владеют компьютером на уровне пользователя, будет казаться, что все это очень просто. В прошлые годы на ЕГЭ по информатике около 10% детей не могли преодолеть минимальный порог, то есть получали «двойку». Особые затруднения вызывали теоретические вопросы, хотя многие из этих школьников отлично знают компьютер, заядлые геймеры и даже ведут школьные сайты. Материал для ЕГЭ крайне обширный, в работе затрагивается большой круг тем. Этот экзамен нельзя сдать даже на минимальный результат, если ты просто умеешь пользоваться компьютером. Нужно готовиться долго и основательно, знать специфику и формат каждого вопроса.

Как сейчас обстоит дело с информатикой в общеобразовательных школах? Насколько хорошо школьники знают этот предмет?

В школьных учебниках по информатике есть темы, которые рассматриваются на ЕГЭ, но конечно не все. Если говорить об уроках информатики в районной школе, то там дают минимальный уровень, которого достаточно, чтобы просто сдать экзамен и преодолеть порог в 42 балла из 100. В спецшколах с углубленным изучением информатики, где на занятия по предмету отведено значительное количество часов, уже можно рассчитывать на 60-70 баллов — это уровень увлеченных предметом детей.

Но, когда речь идет о поступлении на IT-направления в топовые вузы, результат требуется совсем другой. Так, например, в 2020 году для зачисления на факультет компьютерных наук НИУ ВШЭ необходимо было продемонстрировать 303 балла (3 ЕГЭ + индивидуальные достижения), в Физтех-школу прикладной математики и информатики МФТИ — 301 балл, на программу «Программная инженерия» в МГТУ им. Баумана — 289 баллов.

Чтобы получить высокобалльный результат на ЕГЭ по информатике (от 85 баллов и выше), нужна дополнительная работа с преподавателем на курсах или индивидуально. Логично, что абитуриент IT-специальностей должен знать больше, чем школьный уровень информатики, ведь это его будущая профессия. Когда нужно начинать готовиться, чтобы получить хороший результат? По информатике за год можно подготовиться точно, но только в том случае, если к сентябрю — моменту начала подготовки — у школьника имеется хорошая база и есть навыки программирования. Если базы нет, готовиться следует начинать заранее. В 11-м классе необходимо сфокусироваться на отработке типов экзаменационных заданий, а всю теорию нужно выучить до этого. Минимум четыре академических часа в неделю на дополнительные занятия плюс школьные уроки — эффективная нагрузка, гарантирующая результат.

По вашему опыту преподавания, какие разделы информатики самые сложные для школьников? И какие темы самые простые?

Традиционно самые сложные задания связаны с алгеброй логики, в школе ей уделяется не так много внимания. К этой теме относятся высказывания, логические операции, истинность логического выражения. Суперсложная задача прошлого года (№ 23) была на логические уравнения. В Московской области ее не сделал ни один выпускник, а в Москве всего несколько человек справились с ней, в целом же процент выполнения этого задания был ничтожным. Именно поэтому впервые на ЕГЭ по информатике шкала перевода первичных баллов в тестовые была составлена таким образом, что можно было не решить одну задачу и все-равно получить 100 баллов. Только благодаря этому в 2020 году у нас были 100-балльники по информатике. В этом году эту задачу из экзамена убрали. Но по теме алгебры логики в работе все же остались две задачи, правда они более простые.

Также для школьников очень сложна задача на анализ рекурсивных алгоритмов. В прошлые годы ребенок должен был проанализировать программу, найти в ней ошибки, исправить их, определить, какой результат дает программа, — и все это на бумаге. Теперь благодаря использованию компьютера все должно стать гораздо проще. Выпускникам нужно будет не проанализировать предложенную программу, а написать свою. Процент выполнения этого задания должен стать больше. Потому что школьники учатся программировать, а не анализировать чужие программы.

Самым сложным на ЕГЭ по информатике по-прежнему остается последнее задание № 27. Это творческая задача на анализ алгоритмов. Школьник должен самостоятельно придумать свой алгоритм. В прошлые годы проверять это задание экспертам было непросто. Способы ее решения были настолько разные, что трудно было сразу понять: правильно ли составлен алгоритм, это неверный ход решения или просто изюминка в коде? Приходилось проверять на тестах. В этом году справиться с этой задачей выпускникам будет гораздо легче. Они пишут программу на компьютере, запускают ее и сразу видят — получился результат или нет. Если нет, школьник может еще раз просмотреть код, найти и тут же исправить ошибки. И так до получения результата.

Если посмотреть на статистику сдачи экзамена, можно увидеть, что часто у детей возникают ошибки на пустом месте, например, в таком задании, как технология обработки графической информации. Как кодируется графическая информация, как рассчитывается объем графического файла, какое количество цветов можно использовать при кодировании — это теоретические вопросы, на которые школьник мало обращает внимание при подготовке, это не так интересно. Когда выпускник решил на ЕГЭ все сложные задачи правильно, а на такие элементарные вопросы не ответил, получается очень обидный результат — 96, 97, 98, 99 баллов — почти 100, но не 100.

Что касается самых простых заданий, то это, например, задача на системы счисления, где требуется найти диапазон чисел, которые попадают в интервал. Также не вызывает сложностей задача, связанная с графами, когда есть таблица, есть граф, и нужно найти соответствие таблицы и графа, кратчайший путь по графу. Школьники решают эти задачи очень хорошо.

Какие языки программирования надо знать, чтобы сдать ЕГЭ по информатике?

Я являюсь экспертом ЕГЭ по информатике уже 11 лет и вижу, как меняется тенденция в использовании языков. Составители ЕГЭ не ограничивают школьника каким-то одним языком программирования, а разрешают ему использовать в задачах тот язык, которым он владеет лучше всего. В начале самым популярным был бейсик, потом его почти не осталось, и лидерскую позицию занял Паскаль. Сейчас в Москве процент школьников, которые выбирают на ЕГЭ Паскаль — очень маленький (здесь в школе проходят Python), в МО и других регионах Паскаль еще применяется, потому что на нем программируют в школе. В целом же тенденция такова, что все больше ребят пишут программы на самых современных языках — Python и С++. Хотя Паскаль очень хороший как учебный язык. Но в связи с глобальным развитием сферы IT-разработки, дети уже в школе хотят изучать то, что им в будущем пригодится на практике, чем они будут заниматься и в университете, и на работе в будущем. Таким образом большинство школьников выбирают на ЕГЭ Python и C++, последний еще и универсальный язык, на котором решаются все олимпиадные задачи.

В работу включены 9 новых заданий, для выполнение которых требуется программное обеспечение. Расскажите подробнее об этих заданиях.

Задание № 9

Что требуется

Предлагается файл электронной таблицы, содержащей вещественные числа — результаты ежечасного измерения температуры воздуха на протяжении трёх месяцев. Нужно найти разность между максимальным значением температуры и ее средним арифметическим значением.

Особенности

Это задание на электронные таблицы, и оно очень перекликается со всеми задачами, которые были у детей в школе на информатике с 7-8 класса. Школьнику нужно здесь продемонстрировать совершенно стандартные навыки работы с таблицей. Я уверена, что это задание будет одним из самых простых для решения, с высоким процентом выполнения.

Советы

Нужно знать электронные таблицы, функции в электронных таблицах и порешать задачи на использования этих функций — нахождение сумм в диапазоне, среднее значение в диапазоне, округление.

Задание № 10

Что требуется

С помощью текстового редактора необходимо определить, сколько раз, не считая сносок, встречается слово «долг» или «Долг» в тексте романа в стихах А.С. Пушкина «Евгений Онегин». Другие формы слова «долг», такие как «долги», «долгами» и т.д., учитывать не следует. В ответе нужно указать только число.

Особенности

Это простое задание, в редакторе Word надо с помощью функции «Найти» подсчитать, сколько раз встречается слово в тексте. Дети знакомы с текстовым редактором со средней школы. Они учатся не только печатать и форматировать текст, но и изучают различные функции, что поможет им при выполнении этого задания.

Советы

При работе с текстовыми редакторами обратите внимание на функции подсчета статистики в тексте.

Задание № 16

Что требуется

Алгоритм вычисления значения функции F(n), где n — натуральное число, задан следующими соотношениями:

F(n) = 1 при n = 1;

F(n) = n + F(n − 1), если n — чётно,

F(n) = 2 × F(n − 2), если n > 1 и при этом n — нечетно.

Чему равно значение функции F(26)?

Особенности

Это задача на рекурсивные алгоритмы. В общеобразовательной школе такие алгоритмы не изучают. В курсе информатики есть о них упоминание, но нет отработки навыков. Все прошлые годы на ЕГЭ по информатике это задание (№ 11) организаторами считалось несложным, базовым. Тем не менее с ним справлялись очень мало детей. В этом году в задании необходимо самостоятельно написать/запрограммировать алгоритм в среде Паскаль, Python или С++ .

Советы

Даже в тех случаях, когда дети изучают эту тему отдельно с преподавателем, она сложная. Написать рекурсию не так просто. Чтобы подготовиться к этому заданию, нужно изучать рекурсивные функции, понимать, зачем они нужны, иметь навык написания рекурсии.

Задание № 17

Что требуется

Рассматривается множество целых чисел, принадлежащих числовому отрезку, которые делятся, например, на 3 и не делятся на 7, 17, 19, 27. Нужно найти количество таких чисел и максимальное из них.

Особенности

В этой задаче рассматриваются стандартные алгоритмы для работы с целыми числами, с которыми дети знакомятся в школе. Подросток, который занимается программированием, хорошо их знает. Поэтому задача несложная, она проще, чем № 16.

Советы

В вопросе задан числовой промежуток, нам нужно систематично проверить/проанализировать каждое число — на что оно делится или не делится. Здесь необходимо знать признаки делимости, что такое остаток, деление нацело, подсчет количества, подсчет суммы, подсчет минимума и максимума в диапазоне. Вот эти первичные стандартные алгоритмы для работы с целыми числами в этой задаче и проверяются.

Задание № 24

Что требуется

Текстовый файл состоит не более чем из 10 в 6-ой степени символов X, Y и Z. Необходимо определить максимальное количество идущих подряд символов, среди которых каждые два соседних различны. Для выполнения этого задания следует написать программу.

Особенности

Задача на работу с символьными данными — текстами, это отдельный раздел в программировании. Есть специальные алгоритмы для работы с таким типом данных — это алгоритмы правильного считывания, анализа (какой символ считан), подсчета количества и различных признаков.

Советы

В задаче мы должны по очереди проверить каждые два символа — предыдущий и следующий. Если эти символы различны, мы подсчитываем их количество, как только следующий символ совпадает с предыдущим, мы должны остановить счетчик, запомнить количество, которое было на предыдущем этапе, сравнить его с максимумом и начать новый подсчет.

Для тех, кто занимается программированием — это один из основных алгоритмов. Он не самый простой, поскольку здесь не просто счетчик, а еще и анализ внутри цикла. Тем не менее подготовленным школьникам вполне реально выполнить это задание.

Задание № 25

Что требуется

Требуется написать программу, которая ищет среди целых чисел, принадлежащих числовому отрезку [174457; 174505], числа, имеющие ровно два различных натуральных делителя, не считая единицы и самого числа. Для каждого найденного числа нужно записать эти два делителя в таблицу на экране с новой строки в порядке возрастания произведения этих двух делителей. Делители в строке таблицы также должны следовать в порядке возрастания.

Особенности

Это первая в работе задача на два балла, задания № 1-24 оцениваются в один балл. Задача сложная, здесь проверяется умение самостоятельно писать программу. Она связана с математикой, с понятием делителей числа. Здесь уже используются как алгоритм вложенные циклы — когда внутри одного цикла есть еще циклы, структура более сложная.

Советы

Для успешного выполнения этого задания необходимо углубленно изучать алгоритмы работы с целыми числами, все функции и алгоритмы, которые есть в математике, в том числе нахождение наибольшего общего делителя, наименьшего общего кратного.

Задание № 26

Что требуется

В этой задаче требуется применить алгоритм сортировки массива данных.

Особенности

В задании используется понятие массива данных — объединение одного типа данных в общую структуру. Есть определенные алгоритмы работы с массивами, один из основных — это алгоритм сортировки, с которым мы сталкиваемся постоянно в реальной жизни. Например, требуется отсортировать названия книг в алфавитном порядке или выстроить график среднемесячной температуры воздуха в порядке возрастания.

Советы

Задание проверяет знание алгоритмов сортировки. Их существует несколько, в том числе «пузырек», алгоритм вставками, бинарный поиск. Чтобы решить задачу, школьник должен уметь использовать как минимум один из них.

Задание № 27

Что требуется

Предлагается набор данных, состоящий из пар положительных целых чисел. Необходимо выбрать из каждой пары ровно одно число так, чтобы сумма всех выбранных чисел не делилась на 3 и при этом была максимально возможной. Гарантируется, что искомую сумму получить можно. Программа должна напечатать одно число — максимально возможную сумму, соответствующую условиям задачи.

Особенности

Последняя задача экзамена перекочевала из ЕГЭ прошлых лет, только теперь ее нужно выполнить с помощью программного обеспечения. Здесь требуется написать объемную программу. Если в предыдущих заданиях были программы, которые укладывались в 10 строк, то эта задача в своем эталонном варианте занимает от 20 до 40 строчек кода.

Задача непредсказуемая и всегда разная, здесь может понадобиться знание комбинаторики, анализа данных. Процент выполнения этой задачи крайне низок. В прошлом году она максимально оценивалась в 4 балла (в этом году — в 2 балла) и такой результат за нее получили всего 5% школьников, а 53% участников экзамена получили за нее 0 баллов.

Советы

В ответе необходимо указать два числа: значение искомой суммы для файла А и для файла B. В формулировке задания есть предупреждение: «Для обработки файла B не следует использовать переборный алгоритм, вычисляющий сумму для всех возможных вариантов, поскольку написанная по такому алгоритму программа будет выполняться слишком долго». Если школьник напишет эффективный алгоритм, он получит ответ и для файла A, и файла B (2 балла). Если он напишет неэффективный (переборный) алгоритм, то он получит значение только для файла A (1 балл), поскольку программа будет долго выполняться и времени экзамена не хватит на получение результата.

Что нужно делать школьнику, чтобы получить 100 баллов? Реально ли это?

Такие результаты всегда есть, но ничего не бывает просто так, эти ребята работали очень много. Случайно 100 баллов на ЕГЭ не получишь никогда. Это огромный труд. В информатике нет ни одной пустой задачи, например, воспроизвести определение или объяснить понятие. Здесь надо решать задачи и писать программы. Если вы решили связать свое будущее с программированием, начинайте готовиться заранее, пусть ЕГЭ по информатике станет для вас базой в вашей будущей профессии. Учите теорию, разбирайтесь с сетями, масками сетей, работайте с текстовыми редакторами и таблицами, тренируйтесь в написании алгоритмов. Если напряженно работать и построить грамотную траекторию подготовки по всем темам, то возможно все, и 100 баллов — это только начало.

Михаил Кормановский,

выпускник Московской школы программистов,

студент Московского государственного технического университета им. Н.Э.Баумана,

сдал ЕГЭ по информатике на 100 баллов

В каком отделении Школы программистов ты учился?

Первый год я учился на отделении Онлайн. После этого я понял, что мне ближе очное обучение и мы с другом решили перевестись на очное отделение в Яндексе. Мы сдали экзамен, прошли собеседование с директором школы, и после успешного прохождения всех этапов нас зачислили на отделение в Яндексе, где я отучился два года.

Чем тебе помогла Школа программистов при подготовке к ЕГЭ?

Школа дает очень хорошую базу для будущего экзамена и работы. Я поступил в школу в 8 классе. Первые два года подготовки — это те предметы, которые может быть кому-то покажутся ненужными, некоторые будут сомневаться, пригодится ли мне дискретная математика или система счисления. Но без базовой подготовки, которая здесь дается, ничего не получится. На первых двух курсах вы получите очень много знаний, которые помогают — дискретная математика, система счисления, алгебра логики — это основы основ, без которых на ЕГЭ делать нечего. Программирование, алгоритмы, связанные с обработкой чисел и последовательностей — это то, что любят составители ЕГЭ. И конечно же, курсы алгоритмов и курс компьютерных сетей — все, что связанно с IP адресами, как работает интернет, как оценивать эффективность, как оценивать сложность — это все изучается в первые два года в ШП и это очень хорошая база для подготовки.

Какова доля удачи и везения при сдаче ЕГЭ по информатике?

Есть люди, которые уверены в том, что они смогут угадать, что попадется на ЕГЭ. Но на самом деле на экзамене по любому предмету может быть абсолютно все, даже то, что вы никогда не видели ни в одном «пробнике». Здесь решает не столько удача, сколько подготовленность и даже не столько умение и количество решенных задач (1000, 2000), а навыки, знание методов решения и умение выбрать правильный путь к решению конкретной задачи, также важна еще психологическая составляющая. Если ты обладаешь всеми навыками, то на экзамен приходишь как к себе домой.

Можешь дать совет выпускникам, которые будут сдавать информатику? Как им достичь таких же успехов?

Приходите в Школу программистов и детально изучайте все дисциплины. Поверьте, это все вам когда-нибудь точно пригодится, например, на экзаменах или в дальнейшей работе. Нужно постараться с должным внимание относиться к каждой теме и не думать, что вы это где-то сможете найти, списать, у друга спросить. Нужно в первую очередь думать о том, какие знания и какие навыки останутся в вашей голове. Здесь нет второстепенных предметов. Школа программистов — не общеобразовательная школа, здесь дают углубленное, целенаправленное, дополнительное профессиональное образование.

В Школе программистов с 2001 года учат школьников 3-11 классов программированию и информационным технологиям. Здесь готовят победителей олимпиад всероссийского и международного уровня. Выпускники школы поступают в лучшие технические вузы России и работают в ведущих IT-компаниях мира.

Линейные алгоритмы паскаль примеры

Линейный алгоритм

Линейным называется алгоритм, в котором команды выполняются последовательно друг за другом. Это самая простая конструкция. Программирование линейных алгоритмов освоить очень легко. Для написания простых программ на паскале разберем основные правила записи кода.

Структура программы на языке Паскаль

Прежде чем самостоятельно писать программы, разберем ее структуру на примере. Ниже приведен код программы, кото­рая вычисляет сумму двух чисел и выводит ее на экран.

program primer1;    
var х,у,z:integer; { описание переменных }
begin	{ начало программы }
  х := 3;	{ установка значения х }
  у := 5;	{ установка значения у }
  z := х + у;	{ вычисление суммы }
  write(z);	{вывод результата вычисления на экран }
end.	{ конец программы }

Заголовок программы

Текст программы начинается со слова program. После него записывается имя программы. Данная строка носит информативный характер и ее можно не писать.

Раздел подключения модулей начинается со служебного слова uses, за которым следует список имен модулей, перечисляемых через запятую.

Раздел описаний может включать разделы описания переменных, констант, меток, типов, процедур и функций, которые следуют друг за другом в произвольном порядке. Раздел подключения модулей и раздел описаний меток, констант и др. могут отсутствовать.

Раздел описания переменных

Раздел программы, обозначенный служебным словом var,  содержит описание переменных с указанием их типов. Они используются для хранения исходных данных, результатов вычисления и промежуточных результатов.

Комментарии в программе можно записывать внутри фигурных скобок. Они игнорируются во время выполнения программы. Эти пояснения вы пишите только для себя.

В нашем примере переменные с именами X и Y используются для хранения исходных данных. Переменная с именем Z используется для хранения результата вычислений.

Имя переменной может записываться большими или маленькими латинскими буквами. Имя может содержать цифры, знак подчеркивания и не должно начинаться с цифры. Прописные и строчные символы считаются одинаковыми. В качестве имени нельзя использовать служебное слово языка Pascal.

Переменные одного типа можно указать в одной строке через запятую. После ставится двоеточие и указывается тип, к которому принадлежат переменные. Тип определяет допустимый диапазон значений.

Принадлежность переменной к типу integer означает, что она может хранить только целые числа. Если требуется хранить действительные (дробные) числа, тогда используется тип real.

Тело программы

Все что находится между служебными словами Begin и end — тело программы. Здесь записываются основные команды.

Оператор присваивания значений переменным имеет следующую структуру: переменная := выражение

Значок : = (двоеточие, равно) читается как «присвоить».
Умножение обозначается символом * (звездочка),  деление — символом / (слеш).

Вывод результата выполняет команда write.

Каждая строка содержащая команду на языке Паскаль обязательно заканчивается символом «точка с запятой».

Команды ввода и вывода

Команда Read

В первом примере мы присвоили значения переменным непосредственно в тексте программы. Но так как программа пишется для решения множества однотипных задач, то удобнее задавать значения переменным во время ее работы. Для этого применяется команда read, которая позволяет ввести текстовые или числовые данные с клавиатуры.

Модифицируем код программы из примера выше.

program primer1;    
var х,у,z:integer; { описание переменных }
begin	{ начало программы }
  read(x,y);	{ ввод значений х и y с клавиатуры }
  z := х + у;	{ вычисление суммы }
  write(z);	{вывод результата вычисления на экран }
end.	{ конец программы }

Теперь ввод значений переменных Х и У будет осуществляться по запросу работающей программы. В этот момент нужно будет с клавиатуры ввести два числа через пробел и нажать клавишу Enter, чтобы продолжить выполнение программы.

При работающей программе в системе программирования PascalABC появится строка ввода данных. Там и пишутся значения переменных.

Команда Write

В предыдущем примере, при работе программы, не совсем понятно, что нужно вводить и что за числа появляются на экране по завершению работы программы. Поэтому изменим код программы, чтобы у нее появился минимальный пользовательский интерфейс. Для этого задействуем уже знакомую нам команду  Write.

program primer1;    
var х,у,z:integer; { описание переменных }
begin	{ начало программы }
  writeln('Вычисление суммы двух чисел');  
  write('Введите два целых числа через пробел'); 
  readln(x,y);	{ ввод значений х и y с клавиатуры }
  z := х + у;	{ вычисление суммы }
  write('Сумма = ',z);	{вывод результата вычисления на экран }
end.	{ конец программы }

Теперь посмотрите, как добавленные строки повлияли на работу программы.


У нас появились подсказки. Посмотрите на команду write. В качестве ее аргумента был использован текст, заключенный в апострофы. И еще, появилось окончание ln у оператора write. Именно оно заставляет последующий вывод информации делать с новой строки. Это же окончание можно использовать совместно с оператором read.

Также поменялся вывод результата. Здесь тоже появилась подсказка.

Примеры программ на паскале — задания на линейные алгоритмы

 

Задание 1. Модифицировать программу так, чтобы она вычисляла и выводила на экран сумму и произведение трех целых чисел.

Решение:

program zadanie1;    
var х,у,k,z,p:integer; { описание переменных }
begin	{ начало программы }
  writeln('Вычисление суммы и произведения трех чисел');  
  write('Введите три целых числа через пробел'); 
  readln(x,y,k);	{ ввод значений х,y,k с клавиатуры }
  z := x + y + k;	{ вычисление суммы }
  p := x * y * k;       { вычисление произведения }
  write('Сумма = ',z);	{вывод результата сложения на экран }
  write('Произведение = ',p);	{вывод результата произведения на экран }
end.	{ конец программы }

Задание 2. Дана длина ребра куба а. Найти объем куба V=a3  и площадь его поверхности S=6a2.

Решение:

program zadanie2;    
var a,v,s:real; { описание переменных }
begin	{ начало программы }
  writeln('Вычисление объема и площади поверхности куба');  
  write('Введите длину ребра куба'); 
  readln(a);	{ ввод значения a с клавиатуры }
  v := a * a * a;	{ вычисление объема }
  s := 6 * a * a;       { вычисление площади }
  write('Объем куба = ',v);	{вывод результата объем куба }
  write('Площадь поверхности = ',s);	{вывод результата площадь поверхности }
end.	{ конец программы }

Посмотрите еще примеры линейных алгоритмов.

Хотите подробнее узнать о системе PascalABC и начать писать в ней свои первые программы, тогда статья «Знакомство с PascalABC» для вас.

Следующая тема для изучения Условный оператор

Тест «Линейный алгоритм»

Лимит времени: 0

Информация

Проверь свои знания по теме «Линейный алгоритм»

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Правильных ответов: 0 из 5

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали 0 из 0 баллов (0)

Средний результат

 

 
Ваш результат

 

 
Рубрики
  1. Линейный алгоритм 0%
максимум из 5 баллов
Место Имя Записано Баллы Результат
Таблица загружается
Нет данных
Ваш результат был записан в таблицу лидеров
  1. С ответом
  2. С отметкой о просмотре

Урок 2. базовые алгоритмические структуры — Информатика — 11 класс

Информатика, 11 класс. Урок № 2.

Тема — Базовые алгоритмические структуры

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: алгоритм, блок-схема, следование, линейный алгоритм, ветвление, полная форма ветвления, неполная форма ветвления, разветвляющийся алгоритм, повторение, циклический алгоритм, цикл с предусловием, цикл с постусловием, цикл с параметром, комбинации базовых алгоритмических структур

Глоссарий по теме: следование, ветвление, повторение, цикл с предусловием, цикл с постусловием, цикл с параметром.

Основная литература по теме урока:

Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. Информатика. Базовый уровень: учебник для 11 класса

— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017

Дополнительная литература по теме урока:

И. Г. Семакин, Т. Ю. Шеина, Л. В. Шестакова. Информатика и ИКТ. Профильный уровень: учебник для 11 класса — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012

Теоретический материал для самостоятельного изучения

В 1969 году нидерландский ученый Эдсгер Дийкстра доказал важную теорему. Суть ее в том, что для решения любой логической задачи можно составить алгоритм, используя лишь три алгоритмических структуры: следование, ветвление и повторение. Эти структуры называют базовыми.

Самой простой структурой является «следование».

Алгоритм реализован через последовательную алгоритмическую структуру, если все команды этого алгоритма выполняются один раз, причем в том порядке, в котором они записаны.

Алгоритм, основанный на конструкции «следование» называется линейным алгоритмом. Примером такого алгоритма может служить алгоритм вычисления дискриминанта квадратного уравнения, блок-схема которого приведена на рисунке 1.

Рис. 1

Следующей конструкцией является «ветвление». Она встречается, если действия алгоритма зависят от некоторого условия.

Алгоритм реализован через алгоритмическую конструкцию «ветвление», если от входных данных зависит, какие команды будут выполняться. Условие, которое выражает эту зависимость, фактически является вопросом, на который можно ответить либо «да», либо «нет».

Существуют полная и неполная формы ветвления.

В полной форме если условие выполняется, то алгоритм переходит к выполнению первой серии команд, а если не выполняется — то ко второй.

В неполной форме алгоритм выполняет серию команд только если условие истинно. В противном случае ничего не происходит.

Алгоритм, основанный на конструкции «ветвление» называется разветвляющимся алгоритмом. Примером такого алгоритма может служить алгоритм нахождения корней квадратного уравнения, блок-схема которого приведена на рисунке 2.

Рис. 2

И, наконец, последняя алгоритмическая конструкция — «повторение».

Алгоритм реализован с использованием алгоритмической конструкции «повторение», если некая группа подряд идущих шагов алгоритма (она называется телом цикла) может выполняться многократно в зависимости от входных данных.

Алгоритм, содержащий конструкцию «повторение» называется циклическим алгоритмом.

Существует несколько разновидностей циклических алгоритмов.

Первый — цикл с заданным условием продолжения работы (цикл с предусловием или цикл-пока).

Второй — цикл с заданным условием окончания работы (цикл с постусловием или цикл-до).

И третий — цикл с заданным числом повторений (цикл с параметром).

Доказано, что при решении задач можно ограничиться только одним циклом — циклом с предусловием. Но в ряде случаев цикл с постусловием или цикл с параметром делают решение задачи легче.

Примером решения одной и той же задачи с помощью различных циклов может служить задача возведения некоторого числа a в натуральную степень n.

Учебный курс «Информатика»

  • Моделирование и формализация
  • Алгоритм и его свойства
  • Способы записи алгоритмов
  • Линейные алгоритмы (следование)
  • Ветвления в алгоритмах
  • Циклическая форма организации действий
  • Замкнутые и разомкнутые системы управления
  • Языки программирования
  • Вопросы и упражнения
  •      Слово «алгоритм» происходит от латинской формы написания имени арабского математика Аль Хорезми. Известно, что он родился до 800 г., а умер после 847 г., жил и работал в Багдаде — крупном научном центре и влиятельной столице Древнего Востока. Аль Хорезми использовал индийскую позиционную систему счисления с нулём и сформировал правила четырёх арифметических действий над многозначными числами. Первоначально под алгоритмами понимали только эти правила, но в дальнейшем понятие алгоритма стали использовать более широко.
        Разработать алгоритм – это разбить задачу на последовательно выполняемые шаги (этапы).
        Примеры алгоритмов:

        С помощью алгоритмов решаются не только традиционные для математики вычислительные задачи, но и многие другие, возникающие в быту или на производстве. И было бы ошибкой думать, что алгоритмы могут вам пригодиться только в том случае, если вы станете программистами. Умение конструировать алгоритмы и чётко их формулировать — очень важный навык современного человека. Рассмотрим несколько алгоритмов, с которыми можно встретиться в жизни.
        Алгоритм пользования автоматической междугородной телефонной связью:
        1.Наберите цифру 8 и дождитесь непрерывного гудка.
        2.Наберите код вызываемого города.
        3.Наберите номер телефона вызываемого абонента.    
        Дети очень любят играть и иногда в своих играх используют игровые алгоритмы.
        Пример игрового алгоритма:
        1.Загадай число.
        2.Умножь на 5.
        3.Прибавь 8.
        4.Умножь на 2.
        5.Отними 16.
        6.Отбрось крайнюю правую цифру и получишь загаданное число.
        Вспомните, как вы переходите через проезжую часть. Вы с малых лет помните правила перехода через улицу, а ведь их можно тоже назвать алгоритмом. Вся повседневная жизнь человека — это деятельность по алгоритмам.
        Попробуем сравнить все рассмотренные примеры. На первый взгляд, в них нет ничего общего: один алгоритм поможет позвонить за пределы города, другой — решить квадратное уравнение, третий — отгадать задуманное число, а четвёртый — перейти улицу. Но более глубокий анализ покажет наличие последовательности действий в каждом алгоритме. Причём, каждое действие записано в виде одного или нескольких предложений, называемых предписаниями. Требуется точно исполнять все предписания, чтобы от исходных данных перейти к заранее определённому результату.

        Следовательно, алгоритм — это строго организованная последовательность действий (предписаний), приводящая от исходных данных к конкретному результату.
        Попробуем переставить местами шаги в любом из предложенных алгоритмов:
        1. Загадай число.
        2. Прибавь 8.
        3. Умножь на 5.
        4. Отними 16.
        5. Умножь на 2.
        6.Отбрось крайнюю правую цифру и получишь загаданное число.
        Исполнив этот алгоритм, вы не получите требуемого результата.
        Результативность — это одно из свойств алгоритма, позволяющее решить задачу за конечное число шагов. В противном случае считается, что алгоритм неприменим для решения данной задачи.
        Разделение выполнения решения задачи на отдельные операции — важное свойство алгоритмов, называемое дискретностью. Нельзя перейти к следующему действию, не закончив предыдущего. Снова рассмотрим один из примеров — алгоритм нахождения корней квадратного уравнения: не закончив вычислять дискриминант, вы врядли решите квадратное уравнение.
        Итак, исходя из этих основных свойств алгоритма, приходим к выводу:
        1.Алгоритм состоит из точных предписаний.
        2.Нельзя менять порядок выполнения предписаний.
        3.Нельзя переходить к следующему действию, не закончив предыдущего.
        Рассмотрим ещё один пример алгоритма:
        1. Подойти к реке.
        2. Войти в реку.
        3. Идти по дну, пока не выйдешь на другой берег.
        Выполним ли этот алгоритм, если человек подошёл к реке Волге? Ответ однозначен — нет. А в каком случае этот алгоритм будет выполнен, и кто может пройти по дну реки Волги? Оказывается, алгоритм выполнится, если по дну пойдёт человек со специальным снаряжением или робот-“подводник”. Он также будет исполнен, если человек без снаряжения подойдёт не к Волге, а к маленькой речке, глубина которой не выше шеи человека.
        Следовательно, один и тот же алгоритм может быть верным и неверным в зависимости от того, каковы исходные данные и кто исполнитель алгоритма. Исполнитель — это человек или автомат (в частности им может быть процессор ЭВМ), умеющий выполнять некоторый набор действий которые можно назвать командами.
        Исполнитель может исполнять команды из набора и ничего более. Набор команд называют допустимыми действиями исполнителя. Но управлять надо исполнителем правильно и точно.
        Рассмотрим пример: имеется исполнитель “Перевозчик”. Набор его допустимых действий следующий:
        1. Перевези волка.
        2. Перевези козу.
        3. Перевези капусту.
        4. Переправься обратно один.
        Перед нами “гипотетический” человек, который, строго руководствуясь алгоритмом, решает задачу. Про такого человека можно сказать, что он решает поставленную задачу машинально, без эмоций, без мыслей. Его и в самом деле можно заменить машиной, выполняющей те же допустимые действия. Всё, что умеет делать такой человек — это исполнять только четыре команды. Составим для данного исполнителя алгоритм решения следующей задачи: перевозчик находится на левом берегу реки с волком, козой и капустой. Требуется переправить их на правый берег, но лодка слишком мала: перевозчик может взять с собой только одного пассажира — либо волка, либо козу, либо капусту. Но если он оставит на берегу волка с козой, то “от козы останутся лишь рожки да ножки”, если он оставит козу с капустой, то коза съест капусту. Только в присутствии перевозчика они не безобразничают.


    Алгоритм “Перевозчик”

       &nbspИсходные данные: волк, коза, капуста, лодка, перевозчик на левом берегу.
        Результат: волк, коза, капуста, лодка, перевозчик на правом берегу.
        Исполнитель: перевозчик.
        Последовательность действий:         
        1. Перевези козу.
        2. Переправься обратно один.
        3. Перевези волка.
        4. Перевези козу.
        5. Перевези капусту.
        6. Переправься обратно один.
        7. Перевези козу.
        Исполнителем указанных действий является человек — перевозчик, решающий задачу по алгоритму машинально. Исполнителем может быть и какое-то устройство, в этом случае выражение “машинальное действие”, употребляемое обычно в переносном смысле, при современном уровне развития науки и техники приобретает прямой смысл.
        Представим себе небольшое устройство, похожее на электронную игру. На экране изображены волк, коза, капуста и перевозчик с лодкой. Рядом с экраном находятся четыре кнопки. Над первой кнопкой надпись “Перевези козу” над второй — “Перевези волка”, над третьей — “Перевези капусту”, над четвёртой — “Переправься обратно один”. Нажимая на кнопки, мы можем передвигать существа по экрану. Других способов управления ими в данном устройстве нет. Последовательность действий для решения задачи будет состоять из нажатий на кнопки в указанном порядке: 1, 4, 2, 1, 3, 4, 1.
        Итак, упрощённо исполнителя можно представить как устройство, состоящее из двух частей: устройства управления и набора инструментов. Команды алгоритма выполняются устройством управления с помощью набора инструментов одна за другой.
        Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя.
        Сумеет исполнитель решить предложенную задачу или нет, зависит от среды, в которой он действует, и от правильности системы команд, данных ему.
    Знакомство с исполнителем РОБОТ:

        Исполнитель не может одиннадцать раз шагнуть вправо, т.к. на 10 шаге клетчатое поле (среда, в которой он действует) закончится. А команду “Шагнуть вправо” он просто не поймёт, т.к. понимает только команду “вправо”. Используемые на практике записи алгоритмов составляются с ориентацией на определённого исполнителя. Чтобы составить для него алгоритм, нужно знать, какие предписания этот исполнитель может понять и исполнить, а какие не может. Следовательно, составляя алгоритм для определённого исполнителя, можно использовать лишь те команды, запись которых имеется в его системе команд, т.е. отдаваться они должны так, как заранее было предусмотрено. Это свойство алгоритмов будем называть понятностью.          
         Рассмотрим и другие свойства алгоритма: детерминированность и массовость. Детерминированность (определённость) означает, что правила, образующие алгоритм, должны быть строго определенными, однозначными и непротиворечивыми. Этим обеспечивается его независимость от исполнителя, будь то человек, устройство или компьютер. Массовость — это свойство алгоритма обеспечивать решение не одной конкретной задачи, а целого множества задач данного типа.

    ОГЭ по информатике: Исполнители алгоритмов

    Пример 1.

    Решение:

    1. Вычислим перемещение исполнителя за одно выполнение тела цикла по оси ох:
         -2 + 3 + (-4) = -3

    2. Так как цикл выполнялся три раза, общее перемещение по оси ох составляет 3 * (-3) = -9

    3. Аналогично мы можем вычислить общее перемещение исполнителя по оси оу:
         3 * (-3 + 2 + 0) = 3 * (-1) = -3

    Итак, алгоритм:

    Повтори 3 раз
        Сместиться на (-2,-3) 
        Сместиться на (3,2) 
        Сместиться на (-4,0)
    конец

    можно заменить одной командой: Сместиться на (-9,-3)

    Ответ: 1)

     

    Пример 2.

    Решение:

    Это легкая задача. Один из вариантов решения может быть таким:
    65 → 64 → 32 → 16 → 8 → 4

    Ответ: 21111

     

    Пример 3.

    Решение:

    Запишем в общем виде число: abc

    Автомат на шаге 1 вычисляет a+b, b+c. На втором шаге автомат записывает эти суммы в порядке невозрастания.
    Например, пусть дано число 197. Шаг первый: 1+9=10, 9+7=16. Шаг второй: записываются полученные числа 10 16 в порядке невозрастания : 1610

    Еще пример: пусть на вход автомата поступило число 999. Шаг первый: 9+9=18, 9+9=18. Шаг второй: 1818

    Как мы видим, максимальная сумма от сложения двух разрядов не превышает 18.

    Итак, разберем приведённые выше числа: 1616  169  163  1916  1619  316  916  116.
    1616 можно получить в результате работы автомата, например из чисел 888, 979, 797.
    169 можно получить из таких чисел, как 881, 188, 972, 790.
    163 никак получить нельзя, так как нельзя подобрать среднее число таким образом, чтобы оно входило в сумму 16 и в сумму 3 одновременно.
    1916 получить нельзя, так как максимальная сумма двух десятичных цифр равна 18 (9+9).
    1619 получить нельзя, так как сумму 19 невозможно получить из двух цифр и нарушен порядок записи — 16 и 19 записаны по возрастанию, а надо по убыванию.
    316 нарушен порядок записи.
    916 нарушен порядок записи. 
    116 может получиться в результате работы автомата, например из чисел 560,651, 156, 742, 247

    Ответ: 3 (указываем количество «правильных» чисел).

     

    Пример 4.

    Некоторый алгоритм из одной цепочки символов получает новую цепочку следующим образом. Сначала вычисляется длина исходной цепочки символов; если она чётна, то удаляется правый символ цепочки, а если нечётна, то в начало цепочки добавляется буква Б. В полученной цепочке символов каждая буква заменяется буквой, следующей за ней в русском алфавите (А <nobr>–</nobr> на ББ <nobr>–</nobr> на В и т.д., а Я <nobr>–</nobr> на А).

    Получившаяся таким образом цепочка является результатом работы описанного алгоритма.

    Например, если исходной была цепочка АВС, то результатом работы алгоритма будет цепочка ВБГТ, а если исходной была цепочка КРОТ, то результатом работы алгоритма будет цепочка ЛСП.

    Дана цепочка символов СТОП. Какая цепочка символов получится, если к данной цепочке применить описанный алгоритм дважды (т.е. применить алгоритм к данной цепочке, а затем к результату вновь применить алгоритм)?

    Русский алфавит: АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ

    Решение:

    1. Длина цепочки символов СТОП равна 4
    2. Длина 4 — число чётное, удаляем символ справа: СТО
    3. Заменяем каждую букву на следующую букву в алфавите: ТУП

    Применим к результату ТУП  данный алгоритм ещё раз:

    1. Длина цепочки символов ТУП равна 3
    2. Длина 3 — число нечётное, добавляем в начало цепочки букву Б: БТУП
    3. Заменяем каждую букву на следующую букву в алфавите: ВУФР

    Ответ: ВУФР

     

    Пример 5.

    Исполнитель Черепашка перемещается на экране компьютера, оставляя след в виде линии. В каждый конкретный момент известно положение исполнителя и направление его движения. У исполнителя существует две команды:
    Вперёд n (где n – целое число), вызывающая передвижение Черепашки на n шагов в направлении движения;
    Направо m (где m – целое число), вызывающая изменение направления движения на m градусов по часовой стрелке.
    Запись Повтори k [Команда1 Команда2 Команда3] означает, что последовательность команд в скобках повторится k раз.

    Черепашке был дан для исполнения следующий алгоритм:
    Повтори 5 [Вперёд 100 Направо 120]

    Какая фигура появится на экране?

    1. правильный пятиугольник
    2. правильный треугольник
    3. правильный шестиугольник
    4. незамкнутая ломаная линия

    Решение, 1 способ: 

    Выполнив первый раз команды [Вперёд 100 Направо 120], мы получим линию длиной 100 и развернем Черепашку на 120 градусов  по часовой стрелке:

    Выполнив второй раз эти же команды, мы в целом получим две линии:

    Выполнив третий раз эти команды, получим три линии:

    Четвертое выполнение повторяет первое, пятое выполнение повторяет второе (то есть рисуют линию поверх старых).

    Итак, мы получили треугольник. Минус этого метода в том, что надо точно поворачивать на угол, что в условиях экзамена сложно.

    Решение, 1 способ: 

    Так черепашка поворачивает на один и тот же угол (120 градусов по часовой стрелке), то, возможно, полученная фигура — правильный многоугольник (треугольник, четырехугольник, пятиугольник и т.д.).

    Существует формула для определения внутреннего угла любого правильного многоугольника:

    внутренний угол = (N-2)*180 / N, где N — число вершин многоугольника

    В нашем случае внутренний угол равен 60 градусов:

     

    Подставим значение угла в выражение:
    60 = (N — 2) * 180  / N

    Проверим вариант ответа № 1 — правильный пятиугольник:
    60 = (5-2) *180 /5
    60 = 3*180 /5 
    60 = 108   Неверно! 

    Проверим вариант ответа № 2 — правильный треугольник:
    60 = (3-2) *180 /3
    60 = 60   Верно!

    Ответ: 2

    Пройти тест по этой теме

     

    ОГЭ по информатике

    Информатика: алгоритмы

    Алгоритмы

    Вы, возможно, слышали термин алгоритм недавно, будь то онлайн или, возможно, в каком-то разговоре о технологиях. Это слово часто используют, но что именно оно означает?

    Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше об алгоритмах.

    Алгоритм — это просто набор из шагов, используемых для выполнения определенной задачи . Они являются строительными блоками для программирования и позволяют таким устройствам, как компьютеры, смартфоны и веб-сайты, функционировать и принимать решения.

    Помимо того, что мы используем технологии, многие вещи, которые мы делаем ежедневно, похожи на алгоритмы. Допустим, вы хотите приготовить спагетти . Для того, чтобы сделать это успешно, есть определенный набор шагов , который вам нужно выполнить в конкретном порядке .

    Сначала вам нужно вскипятить кастрюлю с водой . Как только он закипит, добавьте спагетти и готовьте в течение заданного времени, периодически помешивая.Как только он закончится, вы сливаете воду , тогда готово, чтобы подавали с соусом по вашему выбору.

    Весь этот процесс на самом деле является алгоритмом. Поскольку вы выполнили эти шаги в определенном порядке , вы достигли желаемого результата : вкусное блюдо из макарон. Но если бы вы совершили ошибку, например, переварили или недоварили лапшу, это, вероятно, было бы не так хорошо.

    Программы работают аналогично. Их код состоит из алгоритмов , сообщающих им, что делать.Допустим, мы хотим использовать приложение для навигации, чтобы проложить маршрут.

    Когда мы вводим пункт назначения, приложение использует алгоритм для просмотра различных доступных маршрутов . Затем он использует другой алгоритм для проверки текущего трафика , затем третий использует эту информацию и вычисляет наилучший доступный маршрут .

    Все эти алгоритмы встроены прямо в код приложения. Если в коде будет какая-либо ошибка , приложение не сможет правильно следовать этим алгоритмам, а это означает, что вы не получите свои указания.

    Оба этих примера показывают, как люди и компьютеры могут использовать алгоритмы для выполнения повседневных задач . Разница в том, что компьютеры могут использовать алгоритмы и вычислять вещи лучше, быстрее и эффективнее, чем мы.

    Технологии будут только развиваться и совершенствоваться в том, что они делают. Пока кодирование и программирование продолжают использоваться, алгоритмы будут в основе этих технологий , определяя, что они делают и как они это делают.

    / ru / информатика / аппаратно-программное обеспечение / содержание /

    3 основных примера алгоритмов, которые вы должны знать

    Есть определенные алгоритмы, которые возникают снова и снова. В этом руководстве мы рассмотрим три наиболее распространенных: поиск, сортировку и добавление / удаление из связанного списка. Идеи, связанные с этими примерами алгоритмов, пронизывают многие другие алгоритмы. Понимание этих трех примеров поможет нам построить прочный фундамент, чтобы мы могли уверенно решать будущие проблемы алгоритмов!

    Примеры алгоритмов, # 1: двоичный поиск

    Двоичный поиск — это важный алгоритм поиска, который берет отсортированный массив и возвращает индекс значения, которое мы ищем.Делаем это с помощью следующих шагов:

    1. Найдите середину отсортированного массива.
    2. Сравните среднюю точку со значением интереса.
    3. Если средняя точка больше значения, выполните двоичный поиск в правой половине массива.
    4. Если средняя точка меньше значения, выполните двоичный поиск в левой половине массива.
    5. Повторяйте эти шаги до тех пор, пока среднее значение не станет равным интересующему значению, или пока мы не узнаем, что значение отсутствует в массиве.

    Из приведенных выше шагов ясно, что наше решение может быть рекурсивным. Мы будем передавать меньший массив нашему методу на каждой итерации, пока наш массив не будет содержать только интересующее нас значение. Сложные части правильно индексируют наш массив и отслеживают смещение нашего индекса на каждой итерации, чтобы мы могли вернуть индекс нашего значения из исходного массива. См. Ниже нашу версию алгоритма двоичного поиска.

      def binary_search (arr, значение, смещение = 0)
      mid = (обр.длина) / 2
      
      если значение  arr [mid]
         binary_search (arr [(mid + 1) ..- 1], значение, смещение + mid + 1)
      
      еще
         смещение возврата + середина
      конец
    
    конец 
     

    Двоичный поиск имеет временную сложность O (logn) . Мы знаем это, потому что если мы удвоим размер нашего входного массива, нам понадобится только еще одна итерация нашего алгоритма, чтобы прийти к нашему окончательному ответу. Вот почему бинарный поиск является таким важным алгоритмом в информатике.

    Примеры алгоритмов, № 2: Сортировка слиянием

    Сортировка слиянием, использует аналогичную методологию «разделяй и властвуй» для эффективной сортировки массивов. См. Следующие шаги, чтобы узнать, как реализована сортировка слиянием.

    1. Вернуть, если массив состоит только из одного элемента, потому что он уже отсортирован.
    2. Разделите массив на две половины до тех пор, пока его нельзя будет больше разделить.

    1. Объединяйте меньшие массивы в отсортированном порядке, пока не получите исходный отсортированный массив.

    Чтобы реализовать сортировку слиянием, мы определим два метода. Один позаботится о разделении массива, а другой — о слиянии двух несортированных массивов обратно в один отсортированный массив. Мы вызываем метод разделения ( merge_sort ) рекурсивно до тех пор, пока наш массив не станет длиной всего в один элемент. Затем мы объединяем их вместе и, наконец, возвращаем наш отсортированный массив. См. Ниже:

      def merge_sort (массив)
      вернуть массив, если array.length == 1
    
      mid_point = массив.длина / 2
      left = array [0 ... mid_point]
      справа = массив [средняя_точка ..- 1]
    
      слияние (сортировка слияния (слева), сортировка слияния (справа))
    
    конец 
     
      def слияние (слева, справа)
        merged_arr = []
    
        пока слева. пусто? && right.empty?
          если left.length == 0
            merged_arr << right.shift
          elsif right.length == 0
            merged_arr << left.shift
          elsif left [0] <= right [0]
            merged_arr << left.сдвиг
          elsif right [0] <= left [0]
            merged_arr << right.shift
          конец
        конец
        merged_arr
    конец 
     

    Merge Sort имеет временную сложность O (nlogn) , что является наилучшей возможной временной сложностью для алгоритма сортировки. Разделяя и завоевывая, мы резко повышаем эффективность сортировки, которая уже является дорогостоящим в вычислительном отношении процессом.

    Примеры алгоритмов, № 3: Добавление и удаление из связанного списка

    Связанный список - это фундаментальная структура данных информатики, которая наиболее полезна для вставки и удаления с постоянным временем.Используя узлы и указатели, мы можем выполнять некоторые процессы намного эффективнее, чем если бы мы использовали массив. См. Схему ниже:


    Связанный список состоит из узлов, каждый из которых имеет фрагмент данных и указатель на следующий узел. Мы представляем это в Ruby, создав структуру Node с двумя аргументами: : данные и : next_node . Теперь нам просто нужно определить два метода: insert_node и delete_node , которые принимают головной узел и местоположение , куда вставлять / удалять.Метод insert_node имеет дополнительный аргумент, node , который является структурой узла, которую мы хотим вставить. Затем мы зацикливаемся, пока не найдем место, в которое мы хотели бы вставить или удалить. Когда мы прибудем в желаемое место и переставим указатели, чтобы отразить нашу вставку / удаление.

      Узел = Struct.new (: data,: next_node)
    
    def insert_node (голова, узел, расположение)
      current_node = голова
      current_location = 0
    
      до current_location == location
        предыдущий_узел = текущий_узел
        текущий_узел = текущий_узел.next_node
        current_location + = 1
      конец
    
      если предыдущий_узел
        previous_node.next_node = узел
        node.next_node = текущий_узел
      еще
        node.next_node = текущий_узел
      конец
    
      глава
    
    конец
    
    def delete_node (голова, местоположение)
      current_node = голова
      current_location = 0
    
      до current_location == location
        предыдущий_узел = текущий_узел
        current_node = current_node.next_node
        current_location + = 1
      конец
    
      если предыдущий_узел
        предыдущий_узел.next_node = current_node.next_node
      еще
        head = current_node.next_node
      конец
    
      глава
    конец 
     

    С помощью связанного списка мы можем удалять элементы из середины коллекции без необходимости перемещать остальную часть структуры данных в памяти, как если бы мы использовали массив. Выбирая лучшую структуру данных для наших нужд, мы можем достичь оптимальной эффективности!

    Что дальше?

    Эти три примера алгоритмов - лишь поверхностная часть фундаментальных алгоритмов, которые мы должны знать как для создания эффективных программ, так и для успешных технических собеседований.Вот еще несколько алгоритмов, которые мы можем изучить самостоятельно, чтобы расширить свои знания.

    1. Quicksort
    2. Просмотрите двоичное дерево поиска
    3. Минимальное остовное дерево
    4. Heapsort
    5. Переверните струну на месте

    Это сложные концепции для понимания, поэтому нам просто нужно продолжать практиковаться и понимать больше примеров алгоритмов!

    Другие руководства, которые могут быть вам интересны:


    Биография автора

    Ханна Сквайер (Hannah Squier) - разработчик программного обеспечения-самоучка с опытом работы в области ГИС и гражданского строительства.Как выпускник Калифорнийского университета в Беркли и начальный сотрудник стартапа, она преодолела множество сложных задач благодаря своим техническим ноу-хау и настойчивости. Готовясь к своему следующему приключению, чтобы стать инженером-программистом на полную ставку, она пишет учебные пособия, чтобы отдать их сообществу разработчиков. Когда она не занимается программированием, Ханна играет во фрисби и думает о том, как сделать города более удобными для жизни. Свяжитесь с нами по адресу [email protected]

    Что такое алгоритм в программировании? - Определение, примеры и анализ - Видео и стенограмма урока

    Пример алгоритма программирования

    Хорошо, вы, наверное, хотели бы увидеть пример, верно? Итак, как именно выглядит алгоритм в программировании? Что ж, запрос адреса электронной почты у пользователя, вероятно, является одной из самых распространенных задач, которые может потребоваться веб-программе, поэтому мы будем использовать это в качестве примера.Алгоритм может быть записан в виде списка шагов с использованием текста или изображения с фигурами и стрелками, называемых блок-схемой . Мы изготовим по одной штуке, которую вы увидите здесь:

    Разве это не было просто? Обратите внимание, что верхняя часть нашего примера представляет собой просто пронумерованный список шагов на простом английском языке, в котором точно указано, что мы хотим, чтобы процедура выполняла (ни больше, ни меньше). Внизу тот же алгоритм, но на этот раз мы использовали фигуры и стрелки в блок-схеме (например, на карте маршрута), чтобы читатель мог визуализировать путешествие.Это хорошо, потому что на одном из наших шагов (шаг 7) должно быть принято решение, и, в зависимости от результата этого решения, наши шаги могут идти не по порядку от начала до конца.

    Хорошо! Давайте быстро рассмотрим наш небольшой рецепт:

    1. Шаг 1 на самом деле просто напоминание о том, что это процедура с началом и концом.

    2. На шаге 2 мы создаем в компьютере место для хранения того, что вводит пользователь, также называемое переменной

    3. На шаге 3 мы очищаем эту переменную, потому что нам, возможно, придется использовать ее снова и не делать этого. Я не хочу, чтобы старое содержимое смешалось с новым.

    4. На шаге 4 мы запрашиваем у пользователя адрес электронной почты

    5. На шаге 5 мы вставляем его в нашу изящную переменную.

    6. На шаге 6 мы говорим нашему компьютеру внимательно изучить этот адрес электронной почты - действительно ли это адрес электронной почты?

    7. На шаге 7 мы принимаем решение; если у нас есть действующий адрес электронной почты, перейдите к шагу 8 (Конец), а если нет, что ж, нам лучше вернуться и получить тот, который есть!

    8. Шаг 8 - Конец

    Как видите, если адрес электронной почты недействителен, мы переходим к шагу 3, очищаем старый и сохраняем там новый, а затем продолжаем, как обычно, в надежде, что мы есть хороший сейчас.Если нет… что ж, так будет продолжаться, пока мы не сделаем этого. Вы, наверное, думаете, что мы должны добавить здесь запасной выход, и были бы правы! Никто не хочет зацикливаться на бесконечном цикле. Может быть, вы можете добавить это для нас? В противном случае все!

    Краткое содержание урока

    Это было просто или что? Большой! Вы только что узнали, что такое алгоритм программирования, увидели пример того, как выглядит простой алгоритм, а затем мы провели быстрый анализ того, как работает алгоритм. А теперь давайте рассмотрим.

    Алгоритм программирования - это компьютерная процедура, которая очень похожа на рецепт (называемая процедурой ) и сообщает вашему компьютеру, какие именно шаги нужно предпринять для решения проблемы или достижения цели.Ингредиенты называются входами , а результаты называются выходами . Алгоритм - это не компьютерный код; он написан на простом английском языке и может иметь форму блок-схемы с фигурами и стрелками, нумерованного списка или псевдокода (язык полупрограммирования). Он не ходит вокруг да около. Он очень ясный и эффективный, и у него есть начало, середина и конец.

    Мы рассмотрели простой пример алгоритма, который выполняет некоторую подготовку, запрашивает у пользователя адрес электронной почты и решает, что делать.В зависимости от того, действительный это адрес электронной почты или нет, нам, возможно, придется повторять некоторые шаги, пока мы не дойдем до конца без каких-либо проблем.

    Чувствуете, что теперь вы лучше знакомы с алгоритмами программирования? Потрясающий! Почему бы тебе не попробовать написать одну просто для удовольствия? В конце концов, это всего лишь рецепт.

    Ключевые термины

    Алгоритм программирования - рецепт, который описывает точные шаги, необходимые компьютеру для решения проблемы или достижения цели

    Процедура - шаги в «рецепте» компьютера

    Входные данные - ингредиенты для «рецепта» компьютера

    Выходы - результаты алгоритма программирования

    Псевдокод - язык полупрограммирования, используемый для описания шагов алгоритма

    Результаты обучения

    Посмотрите видеоурок и узнайте о программирование алгоритмов, затем оцените свою способность:

    • Устно сформулировать определение термина «алгоритм программирования» и обсудить его использование
    • Определите примеры алгоритмов программирования
    • Написать алгоритм программирования

    Как написать компьютерный алгоритм для начинающих?

    Основные программные конструкции GCSE (14–16 лет)

    • Редактируемая презентация урока в PowerPoint
    • Раздаточные материалы редактируемой редакции
    • Глоссарий, который охватывает ключевую терминологию модуля
    • Тематические карты разума для визуализации ключевых концепций
    • Карточки для печати чтобы помочь учащимся активнее вспоминать и повторять на основе уверенности
    • Викторина с сопровождающим ключом для проверки знаний и понимания модуля

    A-Level Введение в программирование (16-18 лет)

    • Редактируемая презентация урока в PowerPoint
    • Редактируемые раздаточные материалы для исправлений
    • Глоссарий, который охватывает ключевые термины модуля
    • Тематические карты разума для визуализации ключевых понятий
    • Печатные карточки, чтобы помочь учащимся активнее вспоминать и повторять на основе уверенности
    • Викторина с сопровождающим ключом ответа на проверить знания и понимание поиск модуля

    Что такое алгоритм?

    Алгоритм указывает последовательность шагов, выполняющих конкретное вычисление или поручение.Алгоритмы изначально задумывались как компонент арифметики - «алгоритм» происходит от арабского эссеиста Мухаммада ибн Муса аль-Хорезми, но в настоящее время это слово решительно связано с разработкой программного обеспечения. Алгоритм (сформулированный от AL к среде выполнения) - это цикл или рецепт для решения проблемы, зависящей от определенной последовательности действий. Вы можете считать программу для ПК поразительной оценкой. При подтасовке чисел и построении программирования вычисления в случае сомнений обращаются к мелким начинаниям, которые имеют дело со скучными проблемами.

    Деление в столбик - это пример алгоритма, который многие люди придумывают, как делать в школе. Алгоритм Евклида, используемый для определения наилучшего базового делителя двух чисел, является еще одной базовой моделью. Придумывание новых фигур может показаться начинающим дизайнерам пугающим, но при этом такая способность может быть скучной, как и некоторым другим. Начните с поиска книги по счетным вопросам для учеников или с посещения уроков по построению программирования в Интернете или отдельно. Поработайте над выполнением основ организации оценки, включая исследование непостоянства и времени выполнения, проверку крайних случаев, которые могут нарушить расчет ПК, и разбиение проблем на более мелкие части.

    Фигурка - это стратегия, которой следует компьютер или человек для решения проблемы. Деление в столбик - это примерный подсчет, который разные люди понимают в школе. Евклидова оценка, используемая для нахождения наилучшего типичного делителя двух чисел, является еще одним стандартным примером. Знаменитые кейсы фигурирования как можно чаще преподают начинающим специалистам по ПК и программистам. Пара моделей - это алгоритм Дейкстры, который используется при построении диаграмм для поиска наиболее ограниченного пути между двумя центрами; Сортировка слиянием, которая используется для сортировки действий с данными; и алгоритм RSA, используемый для шифрования данных.Огромное количество из них доступно в Интернете в виде бесплатных материалов для понимания, хроник и курсовых материалов. Когда вы готовите еще один подсчет, вы должны гарантировать, что он работает во всех обстоятельствах, в которых, по вашему мнению, он должен быть, и постараться понять, насколько это выгодно. Обычно инженеры-программисты разделяют фигуру на отдельные части, чтобы можно было рассмотреть, насколько каждая часть способна и сколько времени на это потребуется. Это называется оценочным планом.

    Перед тем, как приступить к написанию кода, очень важно самостоятельно проверить оценку с помощью ручки и бумаги в некоторых случаях.Когда вы думаете о прибыльности, подумайте об обычном случае, фундаментальных условиях, которые, по-видимому, будет понятен вашему подсчету, и наиболее циничной ситуации выполнения. Самая циничная среда выполнения постоянно решается с помощью так называемой нотации Big-O.

    Алгоритм ПК в конечном итоге написан на языке программирования, который ПК может видеть, однако, когда алгоритм создается, разработчики и исследователи ПК регулярно составляют его сначала случайно в виде композиции, а затем более официально в традиционной конфигурации, называемой псевдокодом.

    Псевдокод похож на язык программирования, но, поскольку он предназначен для чтения людьми, а не на ПК, у него нет четких синтаксических стандартов.

    Алгоритмы похожи на планы. Планы раскрывают вам, как достичь цели, разыгрывая различные достижения. Например, для разогрева торта используются следующие способы: предварительно разогреть жаровню; тщательно перемешать муку, сахар и яйца; заполните готовую сковороду и т. д.

    Вычисления широко используются в каждой части ИТ (информационных технологий).Например, поисковый робот использует в качестве данных строки поиска и директоры с выражениями, выполняет поиск связанных страниц сайта в связанных информационных индексах и впоследствии возвращает результаты.

    Шифрование вычисляет данные об изменениях, как показывают однозначные упражнения, чтобы убедиться в данных. Например, оценки секретного ключа, например, Министерство обороны. В любом случае до тех пор, пока вычисление будет достаточно крутым, никто без ключа не сможет расшифровать данные.

    Неофициальным определением может быть «множество решений, которые безошибочно характеризуют последовательность выполнения задач», [ссылка требуется для проверки], охватывающая все программы для ПК (программы подсчета, которые не выполняют математические оценки) и (например) любую охарактеризованную программу сделаю.Административная методология или решения. Когда все сказано, программа представляет собой только расчет, который остановится к концу, хотя неограниченный изгиб может однажды в целом оказаться жизненно важным.

    Обычным случаем алгоритма является алгоритм Евклида, используемый для определения наилучшего общего множителя двух целых чисел. Реалистичное изображение выше представляет собой модель (существуют разные модели) и используется в качестве иллюстрации в сопроводительных областях.

    Существует множество типов алгоритмов

    Поиск: Расчет для просмотра объекта в структуре данных.

    Сортировка: Расчет для сортировки вещей в конкретном запросе.

    Дополнение: Расчет для имплантации вещей в структуру данных.

    Обновление: Расчет для оживления существующей вещи в структуре данных.

    Стереть: Расчет для удаления существующего из структуры данных.

    Качества алгоритма

    Обладает сопутствующими качествами:

    Однозначно: Алгоритм искренний и однозначный.Все его стратегии (или этапы) и их информационные источники / выходы должны быть ясными и должны приводить в действие только одну важность.

    Информация: Имеет 0 или отличных источников информации.

    Урожайность: Имеет по крайней мере 1, чем 1 большую доходность и соответствует конкретной доходности.

    Лимит: Он должен заканчиваться после явного отсутствия шагов.

    Практичность: Это должно соответствовать данным источникам.

    Бесплатно: Заголовки должны быть пошаговыми, не зависящими от какого-либо программного кода.

    Особенности алгоритма

    В момент, когда вы создаете другой алгоритм, вам необходимо убедиться, что он работает во всех ситуациях, в которых, по вашему мнению, он должен работать, и попытаться увидеть, насколько он эффективен. Обычно разработчики разделяют расчет на отдельные части, чтобы они могли рассмотреть, как каждая часть функционирует и сколько времени это занимает. Это называется уединенный план.

    Было бы разумно протестировать алгоритм самостоятельно с помощью ручки и бумаги в некоторых простых случаях, прежде чем начинать составлять код.Когда вы рассматриваете квалификацию, рассмотрите нормальный случай, обычные обстоятельства, с которыми, вероятно, столкнется ваш алгоритм, и самый пессимистичный сценарий выполнения. Наиболее пессимистичные сценарии выполнения часто используются в так называемой нотации Big-O.

    Пошаговые инструкции по написанию алгоритма

    Не существует фиксированной нормы для составления алгоритмов. Скорее, он полагается на проблему и источник. Никогда не составляйте алгоритм, помогающий конкретному коду регистрации.Мы реализуем основные структуры кода, например, изгибы (изменение, длина). Эти общие структуры могут использоваться для составления расчетов.

    Мы составляем алгоритм по крупицам, но обычно это не так. Составление расчета занимает некоторое время и должно быть завершено после того, как проблемное место будет явно охарактеризовано. Таким образом, мы должны знать территорию трудностей, которые мы планируем понять.

    Примеры написания алгоритма

    Включите любые два и составьте результат

    Старт

    Просмотрите a, b

    Вычислить c = a + b

    Печать c

    стоп

    Пример 2

    Вы должны увидеть модель , верный? На что именно похож алгоритм при программировании? Упоминание адреса электронной почты от клиента, по-видимому, является одним из наиболее широко известных заданий, которые может выполнять онлайн-программа, поэтому мы, например, используем это.Алгоритм может быть составлен как краткое изложение шагов, используемых в книге, или как изображение основной формы, называемое потоковым графом. Мы делаем по одному для всех, кого вы здесь видите. Разве это не просто? Обратите внимание, что во главе модели находится краткое изложение шагов, как использовать простой английский, и мы указываем, как управлять циклом (ни больше, ни меньше). В основе лежит аналогичный расчет, однако на этот раз мы используем картинки и болты (в качестве руководства), чтобы представить себе экскурсию преследователя. Это превосходно в свете того факта, что выбор должен быть сделан одним из наших средств (стадия 7), и в зависимости от последствий этого выбора наши средства не будут выполняться от начала до конца.

    Составьте алгоритмы для просмотра электронной почты из удаленной информации.

    Start

    Сделайте переменную, чтобы получить адрес электронной почты клиента

    Очистите переменную, если она не заполнена

    Позвоните клиенту, чтобы узнать адрес электронной почты

    Сохраните реакцию

    Проверьте реакцию размещения, чтобы проверить, действительно ли это действительный адрес электронной почты

    Неправильный, вернитесь к шагу номер 3.

    Конец

    Блок-схема этого вычисления

    При планировании и проверке вычислений обычно используется последующая стратегия для отображения вычислений.Это позволяет эксперту легко анализировать расчет, не обращая внимания на каждое нежелательное определение. Он может видеть, какие задачи используются и как выполняется цикл.

    Проблему можно решить разными способами.

    Алгоритм Python

    Алгоритм Python - это последовательность руководств, выполняемых для решения конкретной проблемы. Оценки не являются однозначными для языка и могут выполняться на разных языках программирования. Не существует стандартных стандартов для наблюдения за выполнением вычислений.Они зависят от источника и проблемы, в любом случае разделяют фундаментальные структуры кода, например, управление потоком (ожидая любого) и повороты (do, while, for). В сопутствующей области быстро представлены счета для курсовых, упорядоченных, поисковых и древовидных таблиц.

    Типы алгоритмов Python

    Алгоритм обхода дерева:

    Обмен включает посещение всех узлов дерева, начиная с корневого концентратора. Есть три разных способа пересечь дерево:

    Эффективный прогресс включает посещение одной стороны основания, в этой точке корня, в этой точке правильного основания.

    В момент размещения предзаказа сначала будет посещен корневой хаб, за которым следует последующий, за которым следует левое основание, наконец, правильное основание.

    Алгоритм сортировки:

    Расчеты Masterminding показывают подходы к управлению и организации информации в определенном порядке. Планирование гарантирует, что поиск информации будет улучшен до важного уровня и что информация будет представлена ​​в разумных пределах. Давайте взглянем на 5 бесспорных видов вычислений сортировки в Python:

    Air pocket Sort: Этот вид вычислений зависит от ассоциации, в которой продолжается торговля фланговыми частями в случае их ошибочной продажи. .

    Объединенная сортировка: с учетом расчета промежутков и биений, объединение разделов Массив на равные части, сортировка их, а затем краткий временной интервал обязывает их.

    Сортировка включения: Эта разработка начинается с рассмотрения и организации двух основных секций. К этому моменту третья секция отделяется и две начальные части с опозданием и т. Д.

    Сортировка по определению: Расчет сначала находит самую незначительную мотивацию при осмотре вещей, а через короткое время помещает ее в список оркестрованный однократно.К тому времени повторите цикл для каждой затяжной вещи в сбитой с толку. Взгляните на новые вещи в списке предложений с существующими и найдите их в правильном месте. Этот цикл продолжается до тех пор, пока не будет собрана совокупность того, что было задумано.

    Алгоритм поиска:

    Расчет охоты помогает проверять и восстанавливать вещи из различных информационных структур. При вычислении одной охоты используется стратегия последовательных запросов (прямое преследование), в которой изложение выполняется последовательно, и все подтверждается.В другом виде среднего запроса статьи просматриваются в упорядоченной структуре данных (двойное преследование). Мы увидим несколько моделей:

    Линейный поиск: В таком алгоритме все последовательно просматривается индивидуально.

    Диаграмма Алгоритм:

    Есть две процедуры для изучения контуров с использованием их углов. Это следующие

    Глубокий первый обход: В этом вычислении диаграмма исследуется в значительном продвижении опеки.Когда любой цикл попадает в тупик, используется стек, чтобы перейти к вершине и начать преследование. DFS выполняется на Python с использованием заданных типов информации.

    Анализ вычислений

    Априорный анализ: Это имеет тенденцию к гипотетической оценке вычислений перед их использованием. Пропускная способность вычислений оценивается исходя из допущения того, что факторы, например, скорость процессора, постоянны и не имеют результата при проверке.

    Факты об алгоритмах в Python

    Почему он известен как Python:

    Python следит за этими проблемами и создает убедительный язык для планирования оценок.Тем не менее, его акцент, основанный на пространстве, настолько похож на большинство чтений курсов, что даже дублеры, которые многое упустили по методике для основы программирования, не испытывают затруднений при составлении счетов, просто следуя книге. Отныне борьба за выдающееся положение с разными языками требует опровержения, особенно с учетом того, что ее интуитивный режим побуждает дублеров делать с ней разные вещи без длительного цикла комбинирования. Во-вторых, Python предоставляет основные информационные структуры, например записи, кортежи и ссылки на слова, которые действительно могут быть использованы при вычислениях.Без сомнения, даже более многогранные информационные структуры, например деревья и графы, могут таким же образом передаваться в Python в меньшей, понятной структуре без пересмотра этих информационных структур. Например, в разделе 5 будет показана новая стратегия работы с взвешенной компоновкой в ​​виде словесной ссылки на вершины, записи о близости которых обрабатываются ссылками на слова краевых нагрузок. Есть несколько основных центров: экзамены для расчета могут быть выполнены на Python без вызова какого-либо API для построения информационной структуры и без зависимости от какого-либо специального синтаксического анализатора.Более того, он неизмеримо расширяется до дискреционных типов информации, поскольку Python обычно передает их и не расшифровывает тип информации до тех пор, пока не потребуется. В любой момент информационная структура может быть соответственно показана в концептуальной структуре, очевидной для людей и Python.

    Python превзошел французский в начальных школах:

    В то время как результаты, по-видимому, расширяют возможности, дальнейшая оценка обнаруживает, что более оседлые дети стремятся обнулить план.Когда они попадают в факультативную школу, их существенность теряется. Например, более половины (53%) признают, что GCSE по информатике рассматривается в их школах как «важный выбор».

    «К сожалению, это случай более широкой и заслуживающей внимания проблемы, с которой мы сталкиваемся также, поскольку компьютерные науки в Великобритании не рассматриваются как настоящая структурная дисциплина, как в действительности», - сказал Пол Кларк, директор по технологиям Ocado. «Несогласованность заключается в том, что здесь мы сталкиваемся с огромной потребностью в моделях программирования и звездах ИТ, на которых будут полагаться, чтобы помочь разработать экономику Великобритании, которая не шутит.

    Python не нуждается в компиляторе:

    Хотя вам может казаться, что в компиляторе существует структура «цели доверия», что делает записи надежности, эти записи просто указывают, какой заголовок документирует данное занятие исходной записи. Они не могут отобразить, какие дополнительные модули исходного кода связаны с исполняемой программой, на том основании, что в C или C ++ нет стандартного пути, показывающего, что данная запись заголовка является определением интерфейса для другого модуля исходного кода, а чем просто огромное количество строк, которые вам нужно появиться в лучших местах, чтобы вы не перефразировали себя.Существуют обычаи в показах именования отчетов, в любом случае они не известны и не выполняются компилятором и компоновщиком. В базовой модели мира «общее» намекает на преобразование программы на языке повышенного уровня в двойное заполнение исполняемых файлов с помощью машинного кода (заголовок CPU). Именно это и происходит при сборке программы на языке C. Результатом является запись, которую ваша рабочая среда может запустить за вас. В ключевом смысле слова «расшифровка» выполнение программы подразумевает немедленную проверку исходного кода строки и выполнение того, что она говорит.Так работают две или три оболочки.

    В любом случае, нынешняя реальность ситуации не так ограничена. Придание значимости и непостижимости аутентичных языков программирования объединяет более широкий круг потенциальных результатов о том, как они работают. Присоединение - это более широкая мысль: возьмите программу на одном языке (или структуру) и преобразуйте ее в другой язык или структуру. Как правило, исходная структура представляет собой язык более высокого уровня, чем целевая структура, например, при переходе с C на машинный код.Как бы то ни было, переход с JavaScript 8 на JavaScript 5 - это не только такое социальное событие.

    Python имеет варианты C и Java:

    Python - это динамический, декодированный, объектно-инженерный язык с поразительно безупречной структурой предложений. Вы можете выучить Python за ночь, чтобы почувствовать себя продуктивным. Python существует с середины 1990-х годов и после него стал необычайно замечательным (во всяком случае, еще не таким обширным, как Perl или Tcl). Python является бесплатным (он создается как проект с открытым исходным кодом), и его использование в незначительном C выполняется практически на всех возможных этапах.

    Python больше похож на английский:

    Разные люди говорят, что Python, безусловно, несложен для понимания языка. Фундаментальное объяснение этого случая заключается в том, что Python больше похож на английский. Вы можете без действительно исключительного растягивания обрабатывать то, что делает каждая строка кода.

    Python имеет широкий спектр применения:

    Вы можете сделать все, что вам нужно, используя Python. Этот язык можно использовать для улучшения веб-приложений, адаптируемого прогресса приложений, приложений искусственного интеллекта, искусственного интеллекта, большой информации и Интернета вещей.

    Python не поддерживает указатели:

    В отличие от других языков программирования, Python не поддерживает указатели. Или, может быть, объекты передаются по ссылке.

    Емкость Упаковка:

    Это завораживающая реальность программирования на Python. Вы можете без очень важного растяжения и кратковременного обзора огромного количества ограничений, которые вы использовали.

    Описание:

    Независимо от того, являетесь ли вы ветераном программирования или любителем программирования, вы не можете упустить из виду информационные структуры и вычисления в Python.Эта идея важна при выполнении контроля информации, и вы должны упростить обработку информации. Информационная структура помогает упорядочивать данные, а расчеты дают направление на решение вопросов проверки информации. Вместе они предоставляют исследователям информации подход к обработке данных, представленных в качестве информации.

    Если вам нужно изучать программную инженерию, посмотрите PG IIIT-B и обновленное подтверждение по программной инженерии.Это признание предназначено для работающих экспертов и предлагает более 10 контекстных анализов и мероприятий, вплоть до простых классов и специалистов из сопутствующих зон. встретиться с отраслевыми тренерами и объединиться с ведущими организациями для более 400 часов обучения и работы. Помощь

    1. https://whatis.techtarget.com/definition/algorithm
    2. https://www.tutorialspoint.com/python_data_structure/python_algorithm_design. htm
    3. https://www.upgrad.com/blog/data-structures-algorithm-in-python/#What_are_algorithms_in_Python
    4. https: // www.houseofbots.com/news-detail/11426-1-10-facts-about-python-programming-language-all-programmers-should-know
    5. https://fiftyexamples.readthedocs.io/en/latest/algorithms.html
    6. https://www.techwalla.com/articles/how-to-write-algorithms-for-beginners

    информатика | Определение, поля и факты

    Информатика , изучение компьютеров и вычислений, включая их теоретические и алгоритмические основы, аппаратное и программное обеспечение, а также их использование для обработки информации.Дисциплина информатики включает изучение алгоритмов и структур данных, компьютерное и сетевое проектирование, моделирование данных и информационных процессов, а также искусственный интеллект. Информатика берет некоторые свои основы из математики и инженерии и поэтому включает методы из таких областей, как теория массового обслуживания, вероятность и статистика, а также проектирование электронных схем. Информатика также широко использует проверку гипотез и экспериментирование во время концептуализации, проектирования, измерения и уточнения новых алгоритмов, информационных структур и компьютерных архитектур.

    Популярные вопросы

    Что такое информатика?

    Кто самые известные компьютерные ученые?

    Что можно делать с информатикой?

    Используется ли информатика в видеоиграх?

    Как мне изучить информатику?

    Многие университеты по всему миру предлагают степени, которые обучают студентов основам теории информатики и приложениям компьютерного программирования. Кроме того, преобладание онлайн-ресурсов и курсов позволяет многим людям самостоятельно изучать более практические аспекты информатики (такие как кодирование, разработка видеоигр и дизайн приложений).

    Информатика считается частью семейства из пяти отдельных, но взаимосвязанных дисциплин: компьютерная инженерия, информатика, информационные системы, информационные технологии и разработка программного обеспечения. Это семейство стало известно как дисциплина вычислений. Эти пять дисциплин взаимосвязаны в том смысле, что информатика является их объектом изучения, но они отделены друг от друга, поскольку каждая имеет свою исследовательскую перспективу и направленность учебной программы. (С 1991 года Ассоциация вычислительной техники [ACM], Компьютерное общество IEEE [IEEE-CS] и Ассоциация информационных систем [AIS] сотрудничают, чтобы разработать и обновить таксономию этих пяти взаимосвязанных дисциплин и руководящие принципы, которые образовательные учреждения используются во всем мире для своих программ бакалавриата, магистратуры и исследовательских программ.)

    Основные области информатики включают традиционное изучение компьютерной архитектуры, языков программирования и разработки программного обеспечения. Однако они также включают в себя вычислительную науку (использование алгоритмических методов для моделирования научных данных), графику и визуализацию, взаимодействие человека с компьютером, базы данных и информационные системы, сети, а также социальные и профессиональные вопросы, которые являются уникальными для практики информатики. . Как может быть очевидно, некоторые из этих подполей частично совпадают в своей деятельности с другими современными областями, такими как биоинформатика и вычислительная химия.Эти совпадения являются следствием тенденции компьютерных ученых признавать многочисленные междисциплинарные связи в своей области и действовать в соответствии с ними.

    Развитие информатики

    Информатика возникла как самостоятельная дисциплина в начале 1960-х годов, хотя электронно-цифровой компьютер, являющийся объектом ее изучения, был изобретен примерно двумя десятилетиями ранее. Корни информатики лежат, прежде всего, в смежных областях математики, электротехники, физики и информационных систем управления.

    Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

    Математика является источником двух ключевых концепций в развитии компьютера - идеи о том, что вся информация может быть представлена ​​в виде последовательностей нулей и единиц, и абстрактного понятия «хранимая программа». В двоичной системе счисления числа представлены последовательностью двоичных цифр 0 и 1 так же, как числа в знакомой десятичной системе представлены цифрами от 0 до 9.Относительная легкость, с которой два состояния (например, высокое и низкое напряжение) могут быть реализованы в электрических и электронных устройствах, естественным образом привела к тому, что двоичная цифра или бит стал основной единицей хранения и передачи данных в компьютерной системе.

    Электротехника обеспечивает основы проектирования схем, а именно идею о том, что электрические импульсы, входящие в схему, могут быть объединены с использованием булевой алгебры для получения произвольных выходных сигналов. (Булева алгебра, разработанная в 19 веке, предоставила формализм для проектирования схемы с двоичными входными значениями нулей и единиц [ложь или истина, соответственно, в терминологии логики], чтобы получить любую желаемую комбинацию нулей и единиц на выходе.) Изобретение транзистора и миниатюризация схем, наряду с изобретением электронных, магнитных и оптических носителей для хранения и передачи информации, явились результатом достижений в области электротехники и физики.

    Информационные системы управления, первоначально называвшиеся системами обработки данных, предоставили ранние идеи, на основе которых развились различные концепции информатики, такие как сортировка, поиск, базы данных, поиск информации и графические пользовательские интерфейсы.В крупных корпорациях размещались компьютеры, на которых хранилась информация, играющая ключевую роль в ведении бизнеса: расчет заработной платы, бухгалтерский учет, управление запасами, производственный контроль, отгрузка и получение.

    Теоретические работы по вычислимости, начатые в 1930-х годах, обеспечили необходимое распространение этих достижений на проектирование целых машин; вехой стала спецификация машины Тьюринга (теоретическая вычислительная модель, выполняющая инструкции, представленные в виде последовательности нулей и единиц) в 1936 году британским математиком Аланом Тьюрингом и его доказательство вычислительной мощности модели.Другим прорывом стала концепция компьютера с хранимой программой, которую обычно приписывают венгерскому американскому математику Джону фон Нейману. Это истоки области информатики, которая позже стала известна как архитектура и организация.

    Алан М. Тьюринг, 1951.

    Science History Images / Alamy

    В 1950-е годы большинство пользователей компьютеров работали либо в научно-исследовательских лабораториях, либо в крупных корпорациях. Первая группа использовала компьютеры для выполнения сложных математических вычислений (например,g., траектории ракет), в то время как последняя группа использовала компьютеры для управления большими объемами корпоративных данных (например, платежными ведомостями и товарно-материальными запасами). Обе группы быстро поняли, что написание программ на машинном языке нулей и единиц непрактично и не надежно. Это открытие привело к разработке языка ассемблера в начале 1950-х годов, который позволяет программистам использовать символы для инструкций (например, ADD для сложения) и переменных (например, X ). Другая программа, известная как ассемблер, переводила эти символические программы в эквивалентную двоичную программу, шаги которой компьютер мог выполнять, или «выполнять».”

    Другие элементы системного программного обеспечения, известные как загрузчики ссылок, были разработаны для объединения фрагментов собранного кода и загрузки их в память компьютера, где они могли быть выполнены. Концепция связывания отдельных частей кода была важна, поскольку позволяла повторно использовать «библиотеки» программ для выполнения общих задач. Это был первый шаг в развитии области компьютерных наук, называемой программной инженерией.

    Позже, в 1950-х годах, язык ассемблера оказался настолько громоздким, что разработка языков высокого уровня (ближе к естественным языкам) начала поддерживать более легкое и быстрое программирование.FORTRAN стал основным языком высокого уровня для научного программирования, а COBOL стал основным языком бизнес-программирования. Эти языки несли с собой потребность в различном программном обеспечении, называемом компиляторами, которое переводит программы на языке высокого уровня в машинный код. По мере того как языки программирования становились все более мощными и абстрактными, создание компиляторов, которые создают высококачественный машинный код и которые эффективны с точки зрения скорости выполнения и потребления памяти, стало сложной проблемой информатики.Разработка и реализация языков высокого уровня лежит в основе области информатики, называемой языками программирования.

    Рост использования компьютеров в начале 1960-х годов послужил толчком для разработки первых операционных систем, которые состояли из резидентного программного обеспечения системы, которое автоматически обрабатывало ввод и вывод, а также выполнение программ, называемых «заданиями». Спрос на более совершенные вычислительные методы привел к возрождению интереса к численным методам и их анализу - деятельности, которая распространилась настолько широко, что стала известна как вычислительная наука.

    В 1970-х и 1980-х годах появились мощные устройства компьютерной графики, как для научного моделирования, так и для другой визуальной деятельности. (Компьютеризированные графические устройства были представлены в начале 1950-х годов с отображением грубых изображений на бумажных графиках и экранах электронно-лучевой трубки [ЭЛТ].) Дорогостоящее оборудование и ограниченная доступность программного обеспечения не позволяли этой области расти до начала 1980-х годов, когда компьютерная память, необходимая для растровой графики (в которой изображение состоит из небольших прямоугольных пикселей), стала более доступной.Технология растровых изображений вместе с экранами с высоким разрешением и развитием графических стандартов, которые делают программное обеспечение менее зависимым от машины, привели к взрывному росту этой области. Поддержка всех этих видов деятельности переросла в область информатики, известную как графика и визуальные вычисления.

    С этой областью тесно связано проектирование и анализ систем, которые напрямую взаимодействуют с пользователями, выполняющими различные вычислительные задачи. Эти системы стали широко использоваться в 1980-х и 1990-х годах, когда линейное взаимодействие с пользователями было заменено графическими пользовательскими интерфейсами (GUI).Дизайн графического интерфейса пользователя, который был впервые разработан Xerox и позже принят Apple (Macintosh) и, наконец, Microsoft (Windows), важен, потому что он составляет то, что люди видят и делают, когда они взаимодействуют с вычислительным устройством. Дизайн соответствующих пользовательских интерфейсов для всех типов пользователей превратился в область компьютерных наук, известную как взаимодействие человека с компьютером (HCI).

    графический интерфейс пользователя

    Xerox Alto был первым компьютером, на котором для управления системой использовались графические значки и мышь - первый графический интерфейс пользователя (GUI).

    Предоставлено Xerox

    Область компьютерной архитектуры и организации также резко изменилась с тех пор, как в 1950-х были разработаны первые компьютеры с хранимыми программами. Так называемые системы с разделением времени появились в 1960-х годах, чтобы позволить нескольким пользователям одновременно запускать программы с разных терминалов, жестко подключенных к компьютеру. В 1970-х годах были разработаны первые глобальные компьютерные сети (WAN) и протоколы для высокоскоростной передачи информации между компьютерами, разделенными большими расстояниями.По мере развития этих видов деятельности они переросли в область компьютерных наук, называемую сетями и коммуникациями. Важным достижением в этой области стало развитие Интернета.

    Идея о том, что инструкции, а также данные могут храниться в памяти компьютера, имела решающее значение для фундаментальных открытий о теоретическом поведении алгоритмов. То есть такие вопросы, как «Что можно / нельзя вычислить?» были формально решены с использованием этих абстрактных идей. Эти открытия положили начало области информатики, известной как алгоритмы и сложность.Ключевой частью этой области является изучение и применение структур данных, подходящих для различных приложений. Структуры данных, наряду с разработкой оптимальных алгоритмов для вставки, удаления и размещения данных в таких структурах, являются серьезной проблемой для компьютерных ученых, поскольку они так активно используются в компьютерном программном обеспечении, особенно в компиляторах, операционных системах, файловых системах и поисковые системы.

    В 1960-х годах изобретение магнитных дисков обеспечило быстрый доступ к данным, расположенным в произвольном месте на диске.Это изобретение привело не только к более грамотно спроектированным файловым системам, но и к разработке баз данных и систем поиска информации, которые позже стали важными для хранения, извлечения и передачи больших объемов и разнообразных данных через Интернет. Эта область информатики известна как управление информацией.

    Еще одна долгосрочная цель исследований в области информатики - создание вычислительных машин и роботизированных устройств, которые могут выполнять задачи, которые обычно считаются требующими человеческого интеллекта.К таким задачам относятся движение, зрение, слух, говорение, понимание естественного языка, мышление и даже проявление человеческих эмоций. Область информатики интеллектуальных систем, первоначально известная как искусственный интеллект (ИИ), на самом деле предшествовала появлению первых электронных компьютеров в 1940-х годах, хотя термин искусственный интеллект не был введен до 1956 года.

    Три развития вычислительной техники в начале XXI века - мобильные вычисления, вычисления клиент-сервер и взлом компьютеров - способствовали появлению трех новых областей в компьютерных науках: разработка на основе платформ, параллельные и распределенные вычисления и безопасность. и информационное обеспечение.Платформенная разработка - это изучение особых потребностей мобильных устройств, их операционных систем и приложений. Параллельные и распределенные вычисления относятся к разработке архитектур и языков программирования, которые поддерживают разработку алгоритмов, компоненты которых могут работать одновременно и асинхронно (а не последовательно), чтобы лучше использовать время и пространство. Обеспечение безопасности и информации связано с проектированием компьютерных систем и программного обеспечения, которые защищают целостность и безопасность данных, а также конфиденциальность лиц, для которых эти данные характерны.

    Наконец, на протяжении всей истории информатики особое внимание уделялось уникальному влиянию на общество, которое сопровождает исследования в области информатики и технологические достижения. Например, с появлением Интернета в 1980-х годах разработчикам программного обеспечения потребовалось решить важные вопросы, связанные с информационной безопасностью, личной конфиденциальностью и надежностью системы. Кроме того, вопрос о том, является ли компьютерное программное обеспечение интеллектуальной собственностью, и связанный с ним вопрос «Кому оно принадлежит?» дала начало совершенно новой правовой области лицензирования и стандартов лицензирования, которые применяются к программному обеспечению и связанным с ним артефактам.Эти и другие проблемы составляют основу социальных и профессиональных вопросов информатики и проявляются почти во всех других областях, указанных выше.

    Итак, подводя итог, можно сказать, что дисциплина информатики распалась на следующие 15 отдельных областей:

    • Алгоритмы и сложность

    • Архитектура и организация

    • Вычислительная техника

    • Графика и визуальные вычисления

    • Взаимодействие человека и компьютера

    • Управление информацией

    • Интеллектуальные системы

      8

      Сеть и связь

    • Операционные системы

    • Параллельные и распределенные вычисления

    • Разработка на основе платформы

    • Языки программирования

    • Обеспечение безопасности и информации

    • Программная инженерия

    • Социальные и профессиональные вопросы

    Информатика по-прежнему имеет сильные математические и инженерные корни.Программы бакалавриата, магистратуры и докторантуры по информатике обычно предлагаются высшими учебными заведениями, и эти программы требуют от студентов прохождения соответствующих курсов математики и инженерии в зависимости от области их специализации. Например, все студенты бакалавриата по информатике должны изучать дискретную математику (логику, комбинаторику и элементарную теорию графов). Многие программы также требуют от студентов завершения курсов по расчету, статистике, численному анализу, физике и принципам инженерии в начале учебы.

    Что такое алгоритм?

    В терминах компьютерного программирования алгоритм - это набор четко определенных инструкций для решения конкретной проблемы. Он принимает набор входных данных и производит желаемый результат. Например,

    Алгоритм сложения двух чисел:

    1. Взять два ввода чисел

    2. Сложите числа с помощью оператора +

    3. Показать результат


    Качества хороших алгоритмов

    • Вход и выход должны быть определены точно.
    • Каждый шаг в алгоритме должен быть четким и однозначным.
    • Алгоритмы должны быть наиболее эффективными среди множества различных способов решения проблемы.
    • Алгоритм не должен включать компьютерный код. Вместо этого алгоритм должен быть написан таким образом, чтобы его можно было использовать на разных языках программирования.

    Примеры алгоритмов

    Алгоритм сложения двух чисел

    Алгоритм поиска наибольшего из трех чисел

    Алгоритм нахождения всех корней квадратного уравнения

    Алгоритм нахождения факториала

    Алгоритм проверки простого числа

    Алгоритм ряда Фибоначчи


    Алгоритм 1: сложить два числа, введенных пользователем

    Шаг 1. Начать
    Шаг 2: Объявите переменные num1, num2 и sum.Шаг 3: Считайте значения num1 и num2.
    Шаг 4: сложите num1 и num2 и присвойте результат сумме.
            сумма ← число1 + число2
    Шаг 5: Показать сумму
    Шаг 6: Остановить
     

    Алгоритм 2: Найдите наибольшее число среди трех чисел

    Шаг 1. Начать
    Шаг 2: Объявите переменные a, b и c.
    Шаг 3: Считайте переменные a, b и c.
    Шаг 4: Если a> b
               Если a> c
                  Отобразите наибольшее число.
               Еще
                  Отображение c - наибольшее число.
            Еще
               Если b> c
                  Дисплей b - это наибольшее число.Еще
                  Дисплей c - наибольшее число.
    Шаг 5: Остановить
     

    Алгоритм 3: Найти корень квадратичной экватиновой оси

    2 + bx + c = 0
    Шаг 1. Начать
    Шаг 2: Объявите переменные a, b, c, D, x1, x2, rp и ip;
    Шаг 3: вычислить дискриминант
             D ← b2-4ac
    Шаг 4: Если D ≥ 0
                  r1 ← (-b + √D) / 2a
                  r2 ← (-b-√D) / 2a
                  Отобразите r1 и r2 как корни.
            Еще
                  Вычислить действительную и мнимую часть
                  rp ← -b / 2a
                  ip ← √ (-D) / 2a
                  Отображать rp + j (ip) и rp-j (ip) как корни
    Шаг 5: Остановить
     

    Алгоритм 4. Найдите факториал числа

    .
    Шаг 1. Начать
    Шаг 2: Объявите переменные n, факториал и i.Шаг 3. Инициализируйте переменные
              факториал ← 1
              я ← 1
    Шаг 4: Считайте значение n
    Шаг 5: повторяйте шаги, пока i = n
         5.1: факториал ← факториал * i
         5.2: я ← я + 1
    Шаг 6. Отобразите факториал
    Шаг 7. Остановить
     

    Алгоритм 5: Проверить, является ли число простым

    Шаг 1. Начать
    Шаг 2: Объявите переменные n, i, flag.
    Шаг 3. Инициализируйте переменные
            флаг ← 1
            я ← 2
    Шаг 4: Прочтите n от пользователя.
    Шаг 5: повторяйте шаги, пока i = (n / 2)
         5.1 Если остаток от n ÷ i равен 0
                флаг ← 0
                Перейти к шагу 6
         5.2 я ← я + 1
    Шаг 6: Если flag = 0
               Дисплей n не простой
            еще
               Дисплей n - простое число
    Шаг 7. Остановить
     

    Алгоритм 6: Найдите ряд Фибоначчи до члена меньше 1000

    Шаг 1. Начать
    Шаг 2: Объявите переменные first_term, second_term и temp.
    Шаг 3. Инициализируйте переменные first_term ← 0 second_term ← 1
    Шаг 4. Отобразите first_term и second_term
    Шаг 5: повторяйте шаги до тех пор, пока second_term ≤ 1000.
         5.1: температура ← second_term
         5.2: second_term ← second_term + first_term
         5.3: first_term ← temp
         5.4: Отображение second_term
    Шаг 6: Остановить
     

    7 алгоритмов и структур данных, которые должен знать каждый программист

    В жизни программистов алгоритмы и структуры данных являются наиболее важными предметами, если они хотят выйти в мир программирования и заработать немного денег. Сегодня мы увидим, что они делают и где они используются, на простейших примерах. Этот список составлен с учетом их использования в конкурентном программировании и текущих практиках разработки.

    1. Алгоритмы сортировки

    Сортировка - наиболее изученная концепция в компьютерных науках. Идея состоит в том, чтобы расположить элементы списка в определенном порядке. Хотя каждый основной язык программирования имеет встроенные библиотеки сортировки, они пригодятся, если вы знаете, как они работают. В зависимости от требований вы можете использовать любой из них.

    • Сортировка слиянием
    • Быстрая сортировка
    • Ковшовая сортировка
    • Сортировка кучи
    • Счетная сортировка

    Что еще более важно, нужно знать, когда и где их использовать.Вот несколько примеров прямого применения методов сортировки:

    • Сортировка по цене, популярности и т. Д. На сайтах электронной коммерции

    2. Алгоритмы поиска

    Двоичный поиск (в линейных структурах данных)

    Двоичный поиск используется для очень эффективного поиска в отсортированном наборе данных. Временная сложность O (log 2 N). Идея состоит в том, чтобы многократно разделить пополам часть списка, которая может содержать элемент, пока мы не сузим его до одного возможного элемента.Некоторые приложения:

    • Когда вы ищете название песни в отсортированном списке песен, он выполняет двоичный поиск и сопоставление строк для быстрого возврата результатов.
    • Используется для отладки в git через git bisect

    Поиск в глубину / ширину (в структурах данных Graph)

    DFS и BFS - это структуры данных для обхода дерева / графа и поиска. Мы не будем углубляться в то, как работают DFS / BFS, но посмотрим, чем они отличаются, в следующей анимации.

    Заявки:

    • Используется поисковыми системами для сканирования Интернета
    • Используется в искусственном интеллекте для создания ботов, например шахматного бота
    • Поиск кратчайшего пути между двумя городами на карте и многие другие подобные приложения

    3. Хеширование

    Поиск по хэшу в настоящее время является наиболее широко используемым методом поиска подходящих данных по ключу или идентификатору. Мы получаем доступ к данным по их индексу. Раньше мы использовали сортировку + двоичный поиск для поиска индекса, а теперь мы используем хеширование.

    Структура данных называется Hash-Map, Hash-Table или Dictionary, который эффективно сопоставляет ключи со значениями. Мы можем выполнять поиск значений с помощью ключей. Идея состоит в том, чтобы использовать подходящую хеш-функцию, которая выполняет сопоставление ключ -> значение. Выбор хорошей хеш-функции зависит от сценария.

    Заявки:

    • В маршрутизаторах для хранения IP-адреса -> пара путей для механизмов маршрутизации
    • Для проверки наличия значения в списке. Линейный поиск был бы дорогим.Мы также можем использовать для этой операции структуру данных Set.

    4. Динамическое программирование

    Динамическое программирование (DP) - это метод решения сложной проблемы путем разбиения ее на более простые подзадачи. Мы решаем подзадачи, запоминаем их результаты и, используя их, быстро решаем сложную проблему.

    * записывает «1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 =» на листе бумаги * Что это равно?
    * считая * Восемь!
    * записывает слева еще одну цифру «1+» * Что насчет этого?
    * быстро * Девять!
    Как вы узнали, что девять часов так быстро?
    Вы только что добавили еще один
    Значит, вам не нужно было пересчитывать, потому что вы вспомнили, что их восемь! Динамическое программирование - это просто причудливый способ сказать «вспомнить что-нибудь, чтобы сэкономить время позже»

    Заявки:

    • Существует множество алгоритмов и приложений DP, но я бы назвал один и поразил вас, метод Дакворта-Льюиса в крикете.

    5. Возведение в степень квадратом

    Допустим, вы хотите вычислить 2 32 . Обычно мы повторяем 32 раза и находим результат. Что, если я скажу вам, что это можно сделать за 5 итераций?

    Возведение в степень посредством возведения в квадрат или двоичного возведения в степень - это общий метод быстрого вычисления больших положительных целых степеней числа в O (log 2 N). Не только это, метод также используется для вычисления степеней многочленов и квадратных матриц.

    Заявление:

    • Вычисление больших степеней числа чаще всего требуется при шифровании RSA. RSA также использует модульную арифметику наряду с двоичным возведением в степень.

    6. Сопоставление и анализ строк

    Сопоставление / поиск по образцу - одна из самых важных проблем в компьютерных науках. По этой теме было проведено много исследований, но мы укажем только два основных предмета первой необходимости для любого программиста.

    Алгоритм KMP (сопоставление строк)

    Алгоритм Кнута-Морриса-Пратта используется в случаях, когда нам нужно сопоставить короткий шаблон с длинной строкой.Например, когда мы Ctrl + F ключевое слово в документе, мы выполняем сопоставление с образцом во всем документе.

    Регулярное выражение (анализ строки)

    Часто нам приходится проверять строку путем синтаксического анализа с превышением предопределенного ограничения. Он широко используется в веб-разработке для синтаксического анализа и сопоставления URL-адресов.

    7. Алгоритмы проверки первичности

    Существуют детерминированные и вероятностные способы определения того, является ли данное число простым или нет.Мы увидим как детерминированные, так и вероятностные (недетерминированные) способы.

    Сито Эратосфена (детерминированное)

    Если у нас есть определенный предел диапазона чисел, скажем, определить все простые числа в диапазоне от 100 до 1000, тогда Sieve - это способ пойти. Длина диапазона является решающим фактором, потому что мы должны выделить определенный объем памяти в соответствии с диапазоном.

    Для любого числа n, пошаговое тестирование до sqrt (n) (детерминированный)

    Если вы хотите проверить несколько чисел, которые редко разбросаны по большому диапазону (скажем, от 1 до 10 12 ), Sieve не сможет выделить достаточно памяти.Вы можете проверить каждое число n, пройдя только до sqrt (n) и выполнив проверку делимости на n.

    Тест на простоту Ферма и Тест на простоту Миллера – Рабина (оба недетерминированные)

    Оба теста являются тестами на композицию. Если доказано, что число составное, значит, это не простое число. Миллер-Рабин более изощрен, чем Ферма. На самом деле, Миллер-Рабин также имеет детерминированный вариант, но это игра торговли между временной сложностью и точностью алгоритма.

    Заявление:

    • Простые числа используются чаще всего в криптографии. Точнее, они используются для шифрования и дешифрования в алгоритме RSA, который был самой первой реализацией криптосистемы с открытым ключом
    • .
    • Другое использование - в хеш-функциях, используемых в хеш-таблицах

    В следующем посте мы обсудим некоторые продвинутые алгоритмы, которые должен знать каждый конкурентоспособный программист. Тем временем овладейте вышеуказанными алгоритмами или поделитесь в комментариях тем, что, по вашему мнению, должен знать каждый начинающий программист среднего уровня.

    .

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *