Лекция "Алгоритм"
презентация к уроку по информатике и икт по теме
Лекция-презентация на тему "Алгоритм" для специальности 08.02.09 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 lektsiya_3_-_algoritm.pptx | 495.19 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
С появлением ЭВМ (2-я половина XX века) понятие АЛГОРИТМА связывается с ПРОГРАММИРОВАНИЕМ . Появляется большое количество алгоритмических языков: Фортран, Паскаль, Бейсик . . . Алгоритм – происходит от Al Horithmi – латинского написания арабского имени среднеазиатского математика IX века аль - Хорезми Происхождение и развитие понятия алгоритма IX век XX век Основатели теории алгоритмов Возникает научное н а п р а в л е н и е ТЕОРИЯ АЛГОРИТМОВ Направление исследований : разработка универсальной алгоритмической модели 787 – 850 г. 30 – е годы 1903 - 1979 г. 1912 - 1954 г. ?
IX век XX век Основатели теории алгоритмов 30 – е годы Возникает научное н а п р а в л е н и е ТЕОРИЯ АЛГОРИТМОВ Направление исследований: разработка универсальной алгоритмической модели В X I I веке в Европе вышел латинский перевод математического трактата аль – Хорезми . Алгоритмами назвали описанные в трактате правила выполнения арифметических вычислений в позиционной десятичной системе счисления. В наше время понятие алгоритма понимается шире, не ограничиваясь только арифметическими вычислениями. 787 – 850 г. 1912 - 1954 г. 1903 - 1979 г. Происхождение и развитие понятия алгоритма Алгоритм – происходит от Al Horithmi – латинского написания арабского имени среднеазиатского математика IX века аль - Хорезми ?
Английский математик Алан Тьюринг в 1935 – 1936 годах создает теорию «логических вычисляющих машин». Разработанная им « Машина Тьюринга » стала обязательной частью обучения будущих математиков и компьютерщиков. На одной из лондонских гостиниц мемориальная доска гласит: «Здесь родился Алан Тьюринг (1912 – 1954), взломщик кодов и пионер информатики». IX век XX век Основатели теории алгоритмов Возникает научное н а п р а в л е н и е ТЕОРИЯ АЛГОРИТМОВ Направление исследований: разработка универсальной алгоритмической модели 787 – 850 г. 30 – е годы 1912 - 1954 г. 1903 - 1979 г. Происхождение и развитие понятия алгоритма Алгоритм – происходит от Al Horithmi – латинского написания арабского имени среднеазиатского математика IX века аль - Хорезми ?
Русский математик Андрей Марков в 1947 году ввел понятие « нормального алгоритма » и впервые систематически и строго построил общую теорию алгоритмов. Современные языки символьной обработки (Пролог) берут свое начало от нормальных алгоритмов Маркова. IX век XX век Основатели теории алгоритмов Возникает научное н а п р а в л е н и е ТЕОРИЯ АЛГОРИТМОВ Направление исследований: разработка универсальной алгоритмической модели 787 – 850 г. 30 – е годы 1903 - 1979 г. 1912 - 1954 г. Происхождение и развитие понятия алгоритма Алгоритм – происходит от Al Horithmi – латинского написания арабского имени среднеазиатского математика IX века аль - Хорезми ?
Алгоритм – понятное и точное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение определенной цели или на решение поставленной задачи. Задание . Вы захотели выпить чашечку чаю. Запишите порядок своих действий. Налить в чайник воду. Зажечь газовую горелку. Поставить на нее чайник. Подождать пока вода в чайнике закипит. Отключить газ. В заварной чайник насыпать 2-3 чайные ложки заварки. Залить кипятком и дать настояться 5 минут. Налить чай в чашки. Добавить сахар/молоко/мёд по вкусу. Что такое алгоритм?
Понятность – каждый шаг алгоритма должен быть понятен исполнителю; Дискретность (прерывность, раздельность) – алгоритм может быть разбит на шаги; Конечность - выполняемый алгоритм должен приводить к результату за конечное число шагов; Результативность - алгоритм должен быть направлен на получение результата за конечное число шагов; Массовость –алгоритм может быть использован для решения однотипных задач разной направленности. Формальность – возможность выполнять команды механически . Это свойство позволяет поручить исполнение алгоритмов роботам, компьютерам и другим устройствам, т.е. выполнение алгоритма без понимания цели . Свойства алгоритма
Способы записи алгоритмов: Алгоритмы можно записывать разными способами, называемыми формой представления алгоритма . На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов: словесная (записи на естественном языке); графическая (стрелки, изображения, блок-схемы); псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.); программная (тексты на языках программирования).
Обычно используется для алгоритмов, ориентированных на исполнителя-человека. Команды такого алгоритма выполняются в естественной последовательности, если не оговорено противного. Алгоритм « Съешь конфету» 1.Возьми конфету из вазы. 2.Разверни фантик. 3.Съешь конфету. 4.Фантик выбрось в мусорное ведро. Примеры записи алгоритмов на естественном языке. Алгоритм « Набери в лесу грибов » 1.Возьми пустую корзину. 2.Прийди в лес. 3.Если нашел съедобный гриб, то положи в корзину. 4.Если корзина еще не полная, то повтори п.3, иначе перейди к п.5. 5.Приди домой. 6.Поставь корзину с грибами на место. Алгоритм « Рисунок » 1.Возьми карандаш. «Если ты любишь рисовать, то нарисуй яблоко, иначе напиши, чем ты любишь заниматься». Словесная форма
Шаги алгоритмов обозначаются геометрическими фигурами. Начало или конец Ввод или вывод Выполнение действия Принятие решения Цикл со счетчиком Переход Пример алгоритма представленного в форме блок-схемы Подойти к переходу Дождаться зеленого света Перейти улицу Начало Конец Графическая форма
Представляет собой систему обозначений и правил, предназначенную для единообразной записи алгоритмов. Он занимает промежуточное место между естественным и формальным языком. АЛГ < Имя алгоритма > НАЧ Ввод < Исходные данные > < Серия команд > Вывод < Результат > КОН АЛГ Вычислить Y=R+T-X НАЧ Ввод R,T,X A1:= R+T Y:= A1-X Вывод Y КОН Примеры записи алгоритмов на алгоритмическом языке. АЛГ Дождь НАЧ Подойди к окну ЕСЛИ Идет дождь ТО Останься дома ИНАЧЕ Иди гулять ВСЕ КОН Псевдокод
Алгоритм , записанный на понятном компьютеру языке программирования , называется программой. Program ostatok; Uses crt; Var a, b, max: real; Begin ClrScr; Readln (a, b); If a>b then max:=a else max:=b; writeln (max); End. Программа
Виды алгоритмов: Линейный алгоритм – это описание последовательности действий , которые выполняются однократно в заданном порядке. Разветвляющийся алгоритм - это алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий. Циклический – это описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие ( параметр цикла ).
Действие 1 Действие 2 Действие N . . . Структура линейного алгоритма Линейные алгоритмы Состоят из нескольких команд (операторов), которые должны быть выполнены последовательно одна за другой
Логику принятия решения можно описать так: ЕСЛИ < условие > ТО < действия 1 > ИНАЧЕ < действия 2 > ВСЕ Да Нет Условие Действие 1 Действие 2 П р и м е р ы : ЕСЛИ хочешь быть здоров, ТО закаляйся, ИНАЧЕ валяйся весь день на диване; ЕСЛИ низко ласточки летают, ТО будет дождь, ИНАЧЕ дождя не будет; ЕСЛИ уроки выучены, ТО иди гулять, ИНАЧЕ учи уроки. Разветвляющиеся алгоритмы Состоят из нескольких команд. В зависимости от выполнения некоторого условия совершается одна или другая последовательность шагов.
В некоторых случаях < действия 2 > могут отсутствовать: ЕСЛИ < условие > ТО < действия 1 > ВСЕ Действие 1 АЛГ Пословица НАЧ ЕСЛИ Назвался груздем ТО Полезай в кузов ВСЕ КОН АЛГ Раскрасить листок НАЧ ЕСЛИ Ты любишь осень? ТО Возьми желтый карандаш ИНАЧЕ Возьми зеленый карандаш ВСЕ Раскрась листок Убери карандаш КОН Да Нет Условие Действие
Фальшивая монета Задача: Из трёх монет одинакового достоинства одна фальшивая (более лёгкая). Как её найти с помощью одного взвешивания на чашечных весах без гирь? ?
Блок-схема Начало Положить по одной монете на каждую чашу весов, третью монету отложить в сторону Весы в равновесии? Монета на поднявшейся вверх чаше фальшивая Конец Да Нет Отложенная монета – фальшивая
Состоят из нескольких команд. Команды повторяются несколько раз (или ни разу) до тех пор, пока выполняется некоторое условие. счетчик Тело цикла Цикл со счетчиком Нет Да Тело цикла условие Цикл с предусловием Циклические алгоритмы Нет Да Тело цикла условие Цикл с постусловием
Подготовка домашнего задания Начало Все задачи по математике решены? Решить задачу Пойти гулять до ужина Конец Да Нет
Алгоритм поиска Золушки Начало Встретить девушку Примерить ей туфельку Подошла? Золушка найдена! Конец Распрощаться с девушкой Нет Да
Самостоятельная работа Семакин И.Г. Базовый уровень: 10 класс. стр. 86-98. Программный принцип работы компьютера. Рефераты: Алгоритмы в математике. Мухаммед ибн Муса ал-Хорезми. Алан Тьюринг - создатель теории «логических вычисляющих машин». Андрей Марков и общая теория алгоритмов Творческая работа: Приготовление моего любимого блюда. Мой обычный день.