алгоритм и его формальное исполнение

Слайд 1

Слайд 2

Алгоритм - это конечная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное, записанная с помощью точных и понятных исполнителю команд .

Слайд 3

Свойства алгоритма и его исполнители. Дискретность . Во многих отраслях человеческой деятельности для достижения требуемого результата используются алгоритмы, содержащие четкие описания последовательностей действий. Примерами алгоритмов являются кулинарные рецепты, в которых подробно описана последовательность действий по приготовлению пищи. Алгоритмы кулинарных рецептов состоят из отдельных действии, которые обычно нумеруются. Каждый алгоритм состоит из последовательности отдельных шагов. Это является важным свойством алгоритма - дискретностью. Алгоритм приготовления блюда быстрого питания: 1 . Высыпать в емкость содержимое пакетика. 2 . Налить в емкость 200 мл горячей воды. 3 . Тщательно перемешать.

Слайд 4

Свойства алгоритма и его исполнители. Результативность . Алгоритмами являются известные из начальной школы правила сложения, вычитания, умножения и деления столбиком. Применение этих алгоритмов всегда приводит к результату. Возможность получения из исходных данных результата за конечное число шагов называется результативностью алгоритма. Алгоритм сложения целых чисел в десятичной системе счисления: 1. Записать числа в столбик, так чтобы цифры самого младшего разряда чисел (единицы) расположились одна под другой (на одной вертикали). 2. Сложить цифры младшего разряда. 3. Записать результат под горизонтальной чертой на вертикали единиц. Если полученная сумма больше или равна величине основания системы счисления перенести десятки в старший разряд десятков. 4 . Повторить пункты 2 и 3 для всех разрядов с учетом переносов из младших разрядов.

Слайд 5

Свойства алгоритма и его исполнители. Массовость. Алгоритмы сложения, вычитания, умножения и деления могут быть применены для любых чисел, причем не только в десятичной, но и в других позиционных системах счисления (двоичной, восьмеричной, шестнадцатеричной и др.). Возможность применения алгоритма к большому количеству различных исходных данных называется массовостью. Само слово "алгоритм" происходит от " algorithmi " - латинской формы написания имени выдающегося математика IX века аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических операций.

Слайд 6

Исполнители алгоритмов. Алгоритмы широко используются в технике в системах управления объектами. В любой системе управления существует управляющий объект, который является исполнителем алгоритма управления. Так, в системах терморегуляции для поддержания определенной температуры в помещении исполнителем алгоритма может являться как человек, так и микропроцессор . Алгоритм терморегуляции: 1. Измерить температуру в помещении. 2. Если измеренная температура ниже заданной, включить обогреватель .

Слайд 7

Детерминированность. При управлении самолетом используются сложные алгоритмы, исполнителями которых являются пилот или бортовой компьютер. Последовательность выполнения действий, например, при взлете должна быть строго определенной (например, нельзя отрываться от взлетной полосы, пока самолет не набрал необходимую взлетную скорость). Исполнитель алгоритма, выполнив очередную команду, должен точно знать, какую команду необходимо исполнять следующей. Это свойство алгоритма называется детерминированностью.

Слайд 8

Выполнимость и понятность. После включения компьютера начинают выполняться алгоритмы тестирования компьютера и загрузки операционной системы. Исполнителем этих алгоритмов является компьютер, поэтому они должны быть записаны на понятном компьютеру машинном языке. Каждый исполнитель обладает определенным набором команд - системой команд, которые он может выполнить. Алгоритм должен быть понятен исполнителю, т. е. должен содержать только те команды, которые входят в систему команд исполнителя.

Слайд 9

Блок - схемы алгоритмов. Программисты стали использовать графические схемы (блок схемы) начиная с 50 - х годов xx века. Блок схема состоит из фигур (блоков) обозначающие отдельные действия, и стрелок, соединяющие эти блоки и указав на последовательность их выполнения. Внутри каждого блока записано выполнение действия.

Слайд 10

Основные блоки алгоритма - начало или конец алгоритма. - простая команда . - Ввод данных или вывод результата. - проверка условия.

Слайд 11

Алгоритмическая структура. линейный алгоритм (следование) – это расположение действий друг за другом. Пример : составить алгоритм для определения пройденного пути по известным v и t. начало Ввод v S=v*t конец Решение:

Слайд 12

Алгоритмическая структура. Ветвление – это выбор действия в зависимости от выполнения какого-либо условия нет да нет да условие Система команд 1 Система команд 2 Полная команда ветвления Неполная команда ветвления условие Система команд

Слайд 13

Алгоритмическая структура. Циклический алгоритм - неоднократное повторение какого-либо действия. Пример: Составить алгоритм для нахождения среднеарифметических первых 10 натуральных чисел. Решение : S : = n n = 10 n : = 1 начало

Слайд 14

Sr = S/10 конец Вывод S S : = S + n n : = n + 1

Слайд 15

Алгоритмическая структура. В алгоритмической структуре «выбор» выполняется одна или несколько последовательностей команд при истинности соответствующего условия. Условие1 Серия 1 Условие 2 Серия 2 серия