Видеоучебник / Информатика / Подготовка к ОГЭ по информатике / Объекты алгоритмов

Объекты алгоритмов

Урок 9. Подготовка к ОГЭ по информатике

Посмотрев этот видеоурок, учащиеся вспомнят, что такое величины и выражения, чем отличается постоянная величина от переменной, какие типы данных чаще всего используются, что такое команда присваивания, как использовать команды ввода/вывода. Также мы повторим, что такое массив.

Конспект урока "Объекты алгоритмов"

Сегодня на уроке мы вспомним:

· что такое величины и выражения;

· чем отличается постоянная величина от переменной;

· какие типы данных чаще всего используются;

· что такое команда присваивания;

· как использовать команды ввода/вывода;

· что такое массив.

Алгоритмы описывают последовательность действий, которые совершаются над некоторыми объектами, определёнными условиями задачи.

Как мы помним, в информатике отдельный информационный объект, например, число, строка, символ, таблица и так далее называют величиной.

Величины в алгоритме делятся на постоянные и переменные.

Постоянная величина, называемая константой, не меняет своё значение в процессе работы алгоритма.

Переменная величина может изменять значение, которое сохраняется до тех пор, пока она не получит новое значение. Переменная – это именуемая величина, которая в процессе выполнения алгоритма может приобретать и хранить различные значения.

Если мы говорим про алгоритмические языки, то у них нет специальных правил, как надо назвать переменные. Но нельзя назвать переменную служебным словом. Чаще всего в языках программирования для имени переменной можно использовать только латинские буквы, цифры и знаки подчёркивания. И имена должны начинаться с букв. В зависимости от языка программирования строчные и прописные буквы могут как иметь значение, так и нет. Но разные объекты не могут называться одним и тем же именем. Имена констант и переменных стараются выбирать так, чтобы было понятно, для чего они используются.

В алгоритме именуются не только переменные и константы, но и сам алгоритм, и другие объекты. Имена выбираются по тем же правилам, что и для переменных.

Итак, величина – это переменная, с которой связывается определённое количество значений. Для ссылок на величины используют их имена, которые называют идентификаторами.

Значение – это то, чему равна переменная в данный момент. Значение переменной можно задать присваиванием или с помощью процедуры ввода.

Множество величин, которые объединены определённой совокупностью допустимых операций, называют величинами одного типа. Тип переменной определяет диапазон всех значений, которые может принимать данная переменная, а также допустимые для неё операции.

При записи алгоритмов чаще всего используются числовые, литерные, символьные и логические типы.

Числовой тип. Служит для обработки числовых данных. Различают целый и вещественный числовые типы. В псевдокоде для целочисленного типа используется служебное слово цел. К целому числовому типу относятся только целые числа. Число десять целых ноль десятых не является целым числом, так как имеет дробную часть. Это число вещественного типа. Вещественные величины обозначаются в псевдокоде служебным словом вещ. Такие величины могут быть в форме с фиксированной запятой и с плавающей запятой.

Вспомним, какие арифметические операции и операции сравнения можно выполнять над числовыми данными.

Для алгоритмов обработки текста применяют величины двух типов: символьные (сим) и литерные (лит).

Значение символьной величины – это один символ: русская или латинская буква, цифра, знак препинания или другой символ.

Значение литерной величины – это последовательность символов. Иногда её называют строкой или цепочкой. Литерные значения в алгоритме записывают в кавычках.

Над символьными и литерными величинами возможны операции сравнения и слияния.

Логический тип. Определяет логические переменные, которые принимают только два значения – истина или ложь. Над логическими данными можно выполнять все стандартные логические операций.

Объекты, над которыми выполняются операции, называют операндами.

Но не все объекты могут быть операндами для выполнения какой-либо операции.

Например, все мы знаем, что делить на ноль нельзя, значит, число ноль не может быть операндом для выполнения арифметической операции деления на ноль.

Выражение – это языковая конструкция для вычисления значения с помощью одного или нескольких операндов.

Выражения содержат операнды, такие как константы, переменные и функции, которые объединены знаками операций. Записывают выражения в виде последовательности символов, без подстрочных и надстрочных символов, обыкновенных дробей и так далее. Знаки операций пропускать в выражении нельзя.

Выполнение каждой операции в выражениях определяется скобками и приоритетом операций.

Вспомним порядок выполнения операций:

• Сначала вычисляются выражения в скобках.

• Затем вычисляются функции.

• После функций выполняется умножение и деление (так как они имеют одинаковый приоритет, то выполняются в порядке их следования слева направо).

• Далее вычисляются сложение и вычитание в порядке их следования.

Выражения делятся на арифметические, логические и строковые.

Арифметические выражения предназначены для определения числового значения.

Выражения, описывающие некоторые условия, которые могут удовлетворять или не удовлетворять, называются логическими.

Строковые выражения состоят из констант и переменных символьного и литерного типов, соответствующих функций и операций присоединения.

Задать определённое значение величины можно с помощью операции присваивания. Команда присваивания является одной из основных команд работы с величинами в алгоритмах. Операция присваивания может быть применена ко всем типам величин. Она обозначается как двоеточие и знак равно без пробела (:=) и предназначена для вычисления выражения, которое стоит справа, и присваивания его значения переменной, указанной слева.

То есть если переменная А имела значение 7, а переменная b – значение 14, то после выполнения этого оператора присваивания А := В + 22 значение переменной А изменится и станет 36.

Перечислим основные особенности команды присваивания:

· Переменная остаётся неопределённой, пока ей не будет присвоено значение.

· Значение, присвоенное переменной, сохраняется вплоть до выполнения следующего присваивания этой переменной нового значения.

· Новое значение, присвоенное переменной, заменяет её предыдущее значение.

· Вычисления в операторе присваивания выполняются справа налево, то есть сначала вычисляют значение выражения справа от знака присваивания. В рассмотренном примере сначала было вычислено выражение В + 22, то есть 14 + 22, а затем только результат выражения (число тридцать шесть), было присвоено в качестве нового значения переменной А.

· Для оператора присваивания обязательно должны быть определены значения всех переменных, которые находятся в правой части.

· Типы данных в левой части и правой должны соответствовать друг другу.

При выполнении алгоритма происходит обработка данных для получения выходных данных, то есть результата. При этом входные данные должны быть переданы алгоритму, то есть введены или заданы.

С помощью псевдокода при записи алгоритма для операций ввода /вывода используются команды ввод и вывод. После этих служебных слов указывается список элементов ввода или вывода через запятую.

Список ввода содержит только имена переменных. После того как команда ввод выполнится, алгоритм получает значения перечисленных в списке переменных.

Список вывода может состоять из имён переменных, констант и выражений. Если указано имя переменной, то в результате будет выведено её значение. Если выражение – то будет выведен результат его вычисления. Текстовые константы записывают в кавычках, но выводится они будут без них.

Рассмотрим пример организации ввода/вывода данных на примере нахождения площади прямоугольника со сторонами а и b.

Ну что же, давайте вспомним и про табличные величины.

Информация, представленная в виде таблицы, даёт возможность удобно обрабатывать наборы однотипных данных. В языках программирования наборы табличных данных называют массивами. В псевдокоде используют название «таблица».

Массив – это конечный набор пронумерованных однотипных данных, имеющий имя.

В массив входят величины, которые называются элементами. Количество индексов элементов массива определяет размерность массива. Имя массива (таблицы) относится ко всему набору данных. Элементы массива различают по порядковому номеру – индексу. Чтобы обратиться к элементу массива, необходимо указать его индекс в квадратных скобках сразу после имени массива.

Различают одномерные и многомерные массивы.

Одномерный массив, или линейный, представляет собой последовательность нумерованных по порядку элементов. То есть это набор однотипных элементов, записанных в строку или столбец. В одномерных массивах записывают данные, которые относятся к какому-либо одному факту, например, названия городов.

Многомерный массив, или многомерная таблица, – это упорядоченный, некоторым образом, набор строк (или столбцов), содержащих одинаковое количество элементов.

Такие массивы могут состоять из данных о нескольких фактах, например, данные о населении, территории некоторых городов. Строки и столбцы имеют каждый свою нумерацию.

Кстати, вы помните, что во многих языках программирования, если вы не укажете иное, элементы массива индексируются, то есть нумеруются, начиная с 0. И первым в массиве будет элемент с индексом 0. По этой причине значение, задающее размерность массива в объявлении, должно быть на единицу меньше числа элементов, которые предполагается иметь. Например, если предполагается создать массив из 100 элементов, то для размера нужно указать значение 99.

Чтобы описать таблицу, в алгоритмическом языке используют служебное слово таб.

Указываем по порядку: тип элементов, служебное слово таб, имя таблицы, а в квадратных скобках пишем через двоеточие наименьший и наибольший индекс, то есть начальный и конечный номера элементов таблицы.