Алгоритмы и исполнители

Алгоритмы и исполнители

Повторение

Алгоритм  — понятная и конечная последовательность точных действий (команд), формальное выполнение которых позволяет получить решение поставленной задачи.

Понятие алгоритма

Исполнитель алгоритма  — человек (группа людей) или техническое устройство, которые понимают команды алгоритма и умеют правильно их выполнять.

Понятие алгоритма

Система команд исполнителя   — команды, которые понимает и может выполнить исполнитель.

Понятие алгоритма

Запись алгоритма в виде последовательности команд, которую может выполнить компьютер, называют  программой .

Понятие алгоритма

Любой исполнитель имеет ограниченную систему команд. Все команды исполнителя можно разделить на группы:

• 1) команды, которые непосредственно выполняет исполнитель;
• 2) команды, меняющие порядок выполнения команд исполнителя.

Компьютер является универсальным исполнителем.

Понятие алгоритма

Существуют следующие способы представления алгоритмов:

Понятие алгоритма

• словесный   (описание алгоритма средствами естественного языка с точной и конкретной формулировкой фраз);
• графический   ( блок-схема ) (графическое изображение команд алгоритма с использованием геометрических фигур, или блоков, и стрелок, соединяющих эти блоки и указывающих на порядок выполнения команд);
• программный   (запись алгоритма в виде программы).

  Исполнитель Чертежник

Поле исполнителя Чертежник .

  Исполнитель Чертежник

Система команд исполнителя Чертежник .

Команда

Действие

ToPoint(x,y)

Переместить перо Чертежника в точку  (x,y)

PenUp

Поднять перо Чертежника

PenDown

Опустить перо Чертежника

Field(N,M)

Создать поле размером  N  M

OnVector(a,b)

Сместить перо Чертежника на  а  единиц по горизонтали и  b  единиц по вертикали

  Исполнитель Чертежник

Пример 1  

Составим алгоритм решения задачи.

Прямоугольный участок, длина которого в 2 раза больше ширины, огородили забором длиной 120 м. Определите длину и ширину участка. Напишите программу, выполнив которую исполнитель Чертежник построит чертеж забора этого участка. Масштаб: 1 клетка равна 10 м.

  Исполнитель Чертежник

Пример 1  

Словесное описание алгоритма:

• Длина участка в два раза больше ширины, поэтому в сумме длина и ширина составят три одинаковых части. Забор огораживает участок по периметру. Периметр прямоугольника равен удвоенной сумме длины и ширины, следовательно, он равен шести одинаковым частям.
• Значение ширины получим так: 120 : 6 = 20 м.
• Длина в 2 раза больше ширины: 20 ∙ 2 = 40 м.

  Исполнитель Чертежник

Алгоритмическая конструкция  следование

Существует большое количество алгоритмов, в которых все команды выполняются последовательно одна за другой в том порядке, в котором они записаны. В подобных алгоритмах отсутствуют команды, меняющие порядок выполнения других команд.

  Исполнитель Чертежник

Алгоритмическая конструкция  следование

Алгоритмическая конструкция  следование   — последовательность команд алгоритма, которые выполняются в том порядке, в котором они записаны.

  Исполнитель Чертежник

Алгоритмическая конструкция  следование

Запись алгоритма по действиям:

1) 1 + 2 = 3 (части);

2) 3 ∙ 2 = 6 (частей);

3) 120 : 6 = 20 (м);

4) 20 ∙ 2 = 40 (м).

  Исполнитель Чертежник

Пример 2  

Алгоритмизготовления бутерброда:

• Отрезать ломтик батона.
• Положить на батон лист салата.
• Отрезать кусочек ветчины.
• Положить ветчину на лист салата.
• Отрезать кусочек помидора.
• Положить помидор на ветчину.

  Исполнитель Чертежник

Пример 3  

Алгоритм выполнения лабораторной работы по биологии «Строение инфузории туфельки»:

• Рассмотреть внешний вид и внутреннее строение инфузории.
• Зарисовать инфузорию и обозначить названия ее органов.
• Подвести итог работе.

  Исполнитель Чертежник

Нередко в одной программе приходится рисовать одно и то же изображение несколько раз. Получение этого изображения удобно оформить в виде вспомогательного алгоритма, который можно использовать нужное число раз, обращаясь к его названию. 

  Исполнитель Чертежник

Вспомогательный алгоритм   — алгоритм, целиком используемый в составе другого алгоритма.

Вспомогательный алгоритм  решает некоторую подзадачу основной задачи. Вызов вспомогательного алгоритма в программе заменяет несколько команд одной командой.

  Исполнитель Чертежник

Пример 4  

Напишем программу, выполнив которую исполнитель Чертежник нарисует следующий рисунок:

  Исполнитель Чертежник

Пример 4  

Данный рисунок состоит из трех одинаковых фигур, поэтому для рисования одной фигуры можно оформить вспомогательный алгоритм figura.

Описание основного алгоритма будет следующим:

• перемещение в начальную точку;
• рисование фигуры;
• перемещение ко второй фигуре;
• рисование фигуры;
• перемещение к третьей фигуре;
• рисование фигуры.

Пример

  Исполнитель Чертежник

Задание  

uses Drawman ;

begin

Field ( 8 , 8 );

ToPoint ( 2 , 1 );

PenDown ;

OnVector ( 4 , 0 );

OnVector ( 0 , 1 );

OnVector ( 1 , 0 );

OnVector ( 0 , 4 );

OnVector ( - 1 , 0 );

OnVector ( 0 , 1 );

OnVector ( - 4 , 0 );

OnVector ( 0 , - 1 );

OnVector ( - 1 , 0 );

OnVector ( 0 , - 4 );

OnVector ( 1 , 0 );

OnVector ( 0 , - 1 );

PenUp ;

end .

Какой рисунок получится после выполнения Чертежником следующей программы?

Пример

  Исполнитель Чертежник

Задание  

Проанализируйте рисунки. Какие из них мог выполнить исполнитель Чертежник? Почему? Какие команды вы можете предложить добавить исполнителю для выполнения остальных рисунков?

Домашнее задание

§8