Презентации по теме "Циклические алгоритмы" к урокам информатики по программированию в среде ТурбоПаскаль
презентация к уроку по информатике и икт (9 класс) по теме

Слайд 1

Слайд 2

При выполнении программ нахождения наибольшего общего делителя число повторений различно для разных данных. Когда известно число повторений, удобно использовать цикл пересчет. В Паскале имеется два оператора для организации циклов пересчет: прямой и обратный.

Слайд 3

Прямой пересчет идет от известного меньшего числа до известного большего, на каждом шаге прибавляется единица ( например, от 120 до 140: 121, 122, 123, … 139,140). Оператор прямого пересчета: for i:=n1 to n2 do оператор Читается как «для i начиная с n1 до n2 выполнить оператор».

Слайд 4

Переменная i называется переменной цикла, она при прямом пересчете всегда меняется от меньшего значения до большего . При i = n1 цикл выполняется первый раз. Затем к значению переменной i добавляется единица и осуществляется проверка, не превысило ли полученное значение величину n2 . Если i+1=< n2 , то оператор выполняется , если нет, то происходит выход из цикла и выполнение следующего по порядку оператора программы.

Слайд 5

Оператор в цикле может быть простым или составным, заключенным в операторные скобки. Оператор пересчет работает как цикл «до», поэтому надо быть внимательным, оператор в теле цикла выполнится всегда хотя бы один раз.

Слайд 6

Пример Пусть надо вычислить а n . Известно, что для получения целой степени n числа его надо умножить само на себя n раз. Это произведение при выполнении программы будет хранится в ячейке с именем р . Каждый раз, при очередном выполнении цикла, из этой ячейки будет считываться предыдущей результат, домножаться на основание степени а и снова записываться в ячейку р . Основной оператор в теле цикла повторяется n раз и имеет вид. р:=р*а;

Слайд 7

При первом выполнении цикла в ячейке р должно находиться число, не влияющее на умножение, т.е. до цикла туда надо записать единицу. Протокол программы: Выполнение программы а =2 n =5 i p 1 1 2 2 4 3 8 4 16 5 32

Слайд 8

Program E8; var a,p :real; i,n :integer; Begin write (‘ vvedite a – osnovanie stepeni, a =‘); readln ( a ); write (‘vvedite zeloe n – pokasatel stepeni, n =‘); readln ( n ); p :=1; for i:=1 to n do p:=p*a; write (‘p= ‘, p ); readln end.

Слайд 9

Перед текстом программы был представлен протокол ее выполнения при возведении числа 2 в пятую степень. Таблица заполнена вручную, процесс ее заполнения называется отладкой программы. Отладка - это проверка всех этапов работы программы. Для сложных задач сначала составляется контрольный пример (тест) и программа выполняется человеком, который выполняет каждый оператор так, как его выполняет компьютер. Затем программу выполняет компьютер и сверяются все промежуточные, полученные при счете данные и конечные результаты. Только после полного совпадения программа выполняется с реальными данными.

Слайд 1

Слайд 2

Оператор безусловного перехода Этот оператор позволяет перейти без проверки условия либо на один из предыдущих операторов, либо на один из последующих, т.е. изменить порядок выполнения команд. Общий вид оператора: goto n ; Где n – целое число, не более чем из четырех цифр, называемое меткой. Метка появляется в программе три раза: В описательной части в разделе Label ; В операторе goto ; Перед оператором, на который осуществляется безусловный переход, в этом случае метка от оператора отделяется двоеточием.

Слайд 3

Организация циклов с помощью операторов условного и безусловного переходов Пусть требуется вычислить наибольший общий делитель двух натуральных чисел А и B . Воспользуемся алгоритмом Евклида: будем уменьшать каждый раз большее из чисел на величину меньшего до тех пор, пока оба числа не станут равны.

Слайд 4

Исходные данные Первый шаг Второй шаг Третий шаг НОД ( A и B) =5 A =25 A =10 A =10 A =5 B =15 B =15 B =5 B =5

Слайд 5

Program E 5 ; label 1, 2; var a, b : integer; begin write (‘vvedite dva naturalnih chisla ‘); readln ( a,b ); 1. if a=b then goto 2; if a>b then a:=a-b else b:=b-a ; goto 1; 2. Write (‘NOD =‘,a); readln end.

Слайд 6

Пример 1. Вычисление p=n! (n факториал) По определению n! =1*2*3*…* n . Используя программу вычисления степени, вычислим p как произведение чисел от 1 до n , т.е. p каждый раз умножается не на одно и то же число, а на значение переменной цикла. Program E9; var p, i , n : integer; begin write (‘vvedite zeloe n= ‘); readln ( n ); p:=1 ; for i:=1 to n do p:=p*i; write ( n,’!=‘,p ); readln end.

Слайд 7

Пример 2. Составление таблицы значений функций y=sin x . Пусть требуется составить таблицу значений функций на отрезке [0;3.14] с шагом 0,1 . Чтобы не определять количество повторений вычислений, можно воспользоваться циклом пока. Используя вывод вещественных чисел с фиксированной точкой, определим что количество цифр после запятой в значении функций будет равно 5. Тогда все число, учитывая область значений синуса, займет семь позиций (числа положительные, значит, добавится позиция для десятичной точки и целой части числа). Program E 10 ; var x,y : real; Begin x:=0 ; writeln (‘x’:10,’sin x’:10); while x<=3.14 do begin y:=sin(x) ; writeln (x:10,’ ‘,y:7:5); x:=x+0.1; end; readln end.

Слайд 8

При каждом выполнении цикла будет сначала проверяться условие ( x<=3.14 ) , затем вычисляться значение функции, печататься аргумент x (для него отведено десять позиций, из них одна, для цифры дробной части) и, через три пробела, - значение функции. Наконец, для следующего шага цикла вычисляется новое значение аргумента ( x увеличится на 0,1 ). Цикл пока позволяет изменять переменную цикла как угодно, увеличивая ее или уменьшая на любое число.

Слайд 9

Пример 3. Суммирование чисел. При суммировании, как и при умножении нескольких чисел, необходимо накапливать результат в некоторой ячейке памяти, каждый раз считывая из этой ячейки предыдущее значение суммы и увеличивая его на очередное слагаемое. Пусть известно, что будет складываться n чисел. В этом случае надо n раз выполнить действие s:=s+a ; здесь a – очередное число, вводимое с клавиатуры. Для первого выполнения этого оператора присваивания надо из ячейки с именем s взять такое число, которое не повлияло бы на результат сложения. Следовательно, прежде чем начать выполнять цикл, надо поместить в эту ячейку (или, что то же самое, присвоить переменной s ) число нуль.

Слайд 10

Program E 11 ; var a, s : real; i, n: integer; begin write (‘vvedite kolichestvo slagaemih n= ‘); readln ( n ); s:=0 ; begin write(I,’-oe chislo =‘); readln (a); s:=s+a; end; write (‘summa s=‘,s); readln end.

Слайд 11

Если количество чисел неизвестно, то можно задать число – ограничитель, например нуль. В таком случае используется цикл while или repeat . S:=0 ; readln ( a ); while a<>0 do begin s:=s+a ; readln ( a ); end; S:=0 ; repeat readln ( a ); s:=s+a ; until a=0 ;

Слайд 12

Оператор цикла обратный пересчет работает аналогично оператору цикла прямого пересчета, только переменная цикла не возрастает с каждым шагом на единицу, а на единицу убывает. Оператор имеет вид: For i:=n2 downto n1 do оператор; Для этого оператора должно также выполняться условие n2>=n1 .

Слайд 13

При использовании в программе операторов цикла необходимо соблюдать следующие правила: Внутри цикла может находиться другой цикл, но необходимо, чтобы циклы имели разные переменные и внутренний цикл полностью находился в теле внешнего цикла; Нельзя передавать управление в тело цикла, минуя заголовок (это значит, что метка и оператор goto с этой меткой должны находиться в теле цикла); Если требуется обойти группу операторов в теле цикла и продолжить цикл, т.е. есть выполнить его следующий шаг, то надо передать управление на замыкающий цикл end ; Можно досрочно выйти из цикла, или используя оператор goto , или изменив параметр условия в операторах while и repeat так, чтобы цикл больше не выполнялся.

Слайд 14

Проверить работу следующих программ: Е5 Е9 Е10 Е11

Слайд 15

Домашние задачи Напишите программы вычисления сумм: сорока слагаемых вида n-i , где i =1,2,3,…,40, а n – данное число; n – слагаемых вида x+i , где x – данное число, а i меняется от 1 до n .

Слайд 1

Слайд 2

В своей практической деятельности человек постоянно сталкивается с задачами, при решении которых требуется многократно повторять одни и те же действия. Для составления алгоритмов решения таких задач используются команды повторения (цикла)

Слайд 3

Пример Самый простой способ решения этой задачи заключается в следующем: проверяем, не меньше ли M чем N ( если M=N , то уменьшаем значение М на значение N (т.е. вычитаем из М число N и дальнейшие действия осуществляем с результатом этой операции, который для удобство мы снова обозначим М); снова проверяем, не стало ли М меньше N , если не стало, то еще раз уменьшаем значение М на величину значения N и т.д. М N 25 > 5 25 - 5 20 > 5 20 - 5 15 > 5 15 - 5 10 > 5 10 - 5 5 = 5 5 - 5 0 < 5 0 Эти две операции (сравнения и вычитания) повторяются до тех пор, пока очередное значение М не станет меньше значения N . Значение М в этот момент и будет остатком от деления заданных вначале чисел. Пусть требуется определить остаток от деления числа М на число N ( M и N – произвольные натуральные числа).

Слайд 4

Компьютер может заданное число раз выполнить одни и те же действия с разными данными. Повторяющиеся действия в программировании называется циклом. Цикл не может выполняться вечно, в этом случае нарушается свойство алгоритма решить задачу за конечное число шагов. Цикл заканчивается по какому-либо условию.

Слайд 5

Проверка этого условия может производиться в начале каждого повторяющегося шага, в этом случае цикл называется пока При проверке условия в конце каждого шага цикл называется до

Слайд 6

Разновидность цикла до является цикл пересчет .

Слайд 7

В цикле пока сначала проверяется условие, и если оно выполняется, т.е. логическое выражение истинно, то выполняется оператор и снова проверяется условие. Записанное в цикле пока условие является условием продолжения цикла. Как только оно перестанет выполняться, цикл завершится. Цикл пока не выполняется ни разу, если условие при входе в структуру оказалось ложным.

Слайд 8

Как правило, цикл пока содержит условие повторения, а цикл до – условие окончания работы цикла. Обе структуры имеют один вход и один выход. Однако цикл до всегда выполняется хотя бы один раз, потому что условие проверяется после выполнения действия. Это затрудняет проверку правильности программы, поэтому лучше использовать цикл пока .

Слайд 9

Оператор в цикле может быть простым или составным, заключенным в операторные скобки. В этом случае в цикле могут повторяться несколько операторов, а не один. Повторяющиеся в цикле операторы называются телом цикла.

Слайд 10

Оператор цикла «ДО» Проверка условия в цикле до осуществляется после выполнения оператора. Если условие в цикле пока является условием продолжения повторений, то условие в цикле до – условием выхода из цикла, его завершением. Поэтому для одной и той же задачи эти условия противоположны. Общий вид оператора: repeat оператор until условие; Между словами repeat (повторить) и until (до тех пор пока) можно записать любое количество операторов без использования операторных скобок. Перед словом until не ставится точка с запятой.

Слайд 11

Программа нахождения наибольшего общего делителя. program E7; var a,b: integer; begin write (‘vvedite dva naturalnih chisla’); readln ( a,b ); repeat if a > b then a:=a-b ; if b > a then b:=b-a ; until a=b ; write (‘HOD= ‘, a ); readln end.