Формы записи алгоритмов

Вопросы занятия:

·        формы записи алгоритмов;

·        списки;

·        таблицы;

·        блок-схемы;

·        блоки;

·        программа.

На прошлом уроке мы узнали, что существует множество исполнителей, которых можно разделить на формальных и неформальных. И у каждого из них есть своя система команд.

Есть множество ситуаций, когда нужно записать алгоритм определённым образом, в форме понятной для другого человека или исполнителя, будь то написание инструкции, для сборки шкафа или запись какого-нибудь кулинарного рецепта. Чтобы не произошёл отказ исполнителя важно знать его систему команд и правила их записи.

Для примера возьмём в качестве неформального исполнителя, человека. Объясним прохожему, как пройти в библиотеку.

1.                Идти прямо до перекрёстка.

2.                Повернуть налево.

3.                Идти прямо до жёлтого дома.

4.                Повернуть направо.

5.                  Идти прямо, пока слева не покажется библиотека.

Данный алгоритм мы записали в виде списка (или в словесной форме).

Действия, выполняемые человеком, для решения определённой задачи удобно записывать так же в виде таблицы или блок-схемы.

Например:

 Следующая форма записи алгоритма - блок-схема. При записи алгоритма в форме блок-схемы, для изображения действий используются разные геометрические фигуры, называемые блоками. Так для обозначения начала или конца алгоритма используется овал, для ввода или вывода – параллелограмм, для условия – ромб, а для выполняемого действия – прямоугольник. Для указания порядка действий, используются, соединительные стрелки.

Составим алгоритм для кипячения воды в чайнике:

Чтобы вскипятить воды в чайнике нам нужно:

1. Взять чайник.

2. Открыть крышку.

3. Налить в чайник воды.

4. Закрыть крышку.

5. Поставить чайник на плиту.

6. Включить газ.

7. Подождать 2 минуты.

8. Закипела ли вода?

Если нет - вернуться к пункту 7.

Если да - выключить газ.

Изобразим данный алгоритм в виде блок-схемы.

В начале блок-схемы всегда изображаем блок «Начало», далее у нас следуют блоки действий: «Взять чайник», «Отрыть крышку», «Налить воды», «Закрыть крышку», «Поставить чайник на плиту», «Включить газ», «Подождать 2 минуты», далее будет следовать блок условия «Закипела ли вода». Если да – выключить газ, если нет - повторить последовательность действий, начиная с блока «Подождать 2 минуты». В конце блок схемы всегда ставится блок «Конец».

Для формальных исполнителей алгоритм записывается в виде программы. Программой называется алгоритм, который записан на языке исполнителя.

Например, исполнитель Кузнечик находится на числовой оси над числом 0 и должен перекрасить клетки на числах 0, 2, 4 и б. При этом можно прыгать только на 2 клетки вперёд.

1. Перекрасить клетку, в которой он находится.

2. Прыгнуть на 2 клетки вперёд.

3. Перекрасить клетку, в которой он находится.

4. Прыгнуть на 2 клетки вперёд.

5. Перекрасить клетку, в которой он находится.

6. Прыгнуть на 2 клетки вперёд.

7. Перекрасить клетку, в которой он находится использовать Кузнечик

В начале программы всегда нужно указывать исполнителя, которого мы будем использовать, для этого мы должны набрать «Использовать кузнечик», далее следуют служебные слова «алг», сокращённо от слова алгоритм, и «нач», сокращённо от слова начало.

Для решения задачи кузнечик должен проделать следующие действия:

Так как кузнечик, сначала находится в клетке нуль – он может перекрасить её сразу. Так и поступим;

На языке кузнечика это соответствует команде «Перекрасить»

прыгнуть на 2 клетки вперёд;

Что на языке кузнечика соответствует команде «Вперёд 2»

перекрасить клетку, в которой он находится;

прыгнуть на 2 клетки вперёд;

перекрасить клетку, в которой он находится;

прыгнуть на 2 клетки вперёд;

перекрасить клетку, в которой он находится.

В конце программы всегда следует служебное слово «Кон», сокращённо от слова конец.

Алгоритм создаётся для решения какой-то определённой задачи или целого типа задач, для этого нужно сделать следующее:

Выделить объекты задачи, их свойства, отношения между ними, и возможные, над ними, действия.

Определить исходные и результирующие данные

Определить пошагово, точный порядок действий исполнителя, для получения результата из исходных данных

Записать этот порядок действий, с помощью команд, на языке исполнителя.

Например, Фома отправился за мукой на мельницу, у него есть весы, и по одной гире весом 5 и 3 килограмма, ему нужно взвесить ровно 7 килограммов муки, поможем ему в этом.

В данном случае объектами задачи являются гири и мука. Мы можем выставлять гири на чаши весов любым способом.

Исходные данные – это веса гирь, а результат – 7 килограммов муки на весах.

Определим пошагово порядок действий для достижения результата:

Выставить на первую чашу весов гирю весом 5 кг

Выставить на вторую чашу весов гирю весом 3 кг

Насыпать муку на вторую чашу весов, пока весы не примут положение равновесия, таким образом мы взвесим 2 кг муки на второй чаше

Убрать с первой чаши весов гирю весом 5 кг

Насыпать муку на первую чашу весов, пока весы не примут положение равновесия, так мы взвесим 5 кг муки на первой чаше

Убрать со второй чаши весов гирю весом 3 кг, так на второй чаше весов будет 2 кг муки, 5 кг + 2 кг = 7 кг, таким образом, на весах будет 7 кг муки

В нашем случае языком исполнителя, Фомы, является русский, потому мы можем записать алгоритм в словесной форме на русском языке. Так и поступим.

Чтобы взвесить муку Фома должен:

Выставить на первую чашу весов гирю весом 5 кг;

выставить на вторую чашу весов гирю весом 3 кг;

насыпать муку на вторую чашу весов, пока весы не примут положение равновесия;

убрать с первой чаши весов гирю весом 5 кг;

насыпать муку на первую чашу весов, пока весы не примут положение равновесия;

убрать со второй чаши весов гирю весом 3 кг.

И так мы рассмотрели основные формы записи алгоритмов.

Подведём итоги урока.

Существуют различные формы записи алгоритмов.

Алгоритмы, для исполнения человеком, удобно записывать в виде списков, таблиц и блок-схем.

Для обозначения действий исполнителя, в блок-схемах используются геометрические фигуры, называемые блоками, а порядок действий указывается соединительными стрелками.

Алгоритмы, для формальных исполнителей записывают в виде программ.

Программа – это алгоритм, который записан на языке исполнителя.