Реферат: Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Информатика» Новочеркасск 2007

М


инистерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Южно-Российский государственный технический университет

(Новочеркасский политехнический институт)




Шахтинский институт (филиал) ЮРГТУ (НПИ)




Методические указания
к выполнению контрольной работы

по дисциплине «Информатика»


Новочеркасск 2007

УДК 004.4(075)


Рецензент - канд. техн. наук Бондаренко А.И.


Составитель ^ Свиридова А.Н.

Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Информатика» / Сост. А.Н. Свиридова; Шахтинский ин-т (филиал) ЮРГТУ (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. - 56 с. - 50 экз.


Приведены основные теоретические понятия информатики, а также пример выполнения контрольной работы.

Предназначены для студентов специальностей 270701 «Механическое оборудование и технологические комплексы предприятий строительных материалов, изделий и конструкций», 140604 (180400) «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических машин» Шахтинского института (ф) ЮРГТУ (НПИ).


УДК

© Шахтинский институт ЮРГТУ, 2007

© Свиридова А.Н, 2007
Содержание
Введение……………………………………………………………………

4

1. Информатика, информационные процессы………………

6

1.1. Информация и информатика…...…………………………..…………...

6

1.2. Кодирование и измерение информации...……………………………...

6

1.3. Системы счисления. Основные понятия....…………………………….

9

1.4. Храниение информации в памяти компьютера.……………………….

11

2. понятие алгоритма. способы описания..………………….

14

2.1. Понятие алгортима………………………………………………………

14

2.2. Свойства алгоритма……………………………………………………...

15

2.3. Способы описания алгоритмов…………………………………………

14

2.4. Алгоритмические конструкции…………………………………………

18

2.5. Виды циклов……………………………………………………………..

19

2.6. основные понятия алгоритмическгог яхыка. Состав языка…………..

22

2.7. Этапы решения задач на ЭВМ………………………………………….

23

3. Основы программирования…………………………………......

24

3.1. Азбука языка Qbasic……..……………………………………………….

24

3.2. Простейшие операторы языка…………………………………………..

30

3.3. Программирование линейных алгоритмов.……..……………………...

35

3.4. Управляющие структуры языка…………………………………………

36

3.5. Операторы цикла…………………………………………………………

37

3.6. Характерные приемы программирования………………………………

38

3.7. Простейшие программы обработки массивов………………………….

40

4. Варианты заданий для контрольной работы ………………

42

5. Учебно-методические материалы по дисциплине………

49

Приложение а……………………………………………………………...

50








ВВЕДЕНИЕ


Государственный стандарт высшего профессионального образования четко определяет требования к минимуму содержания и уровню подготовки дипломированного специалиста с высшим техническим образованием.

После изучения дисциплины информатика специалист должен:

иметь представление:

- об информации, методах ее хранения, обработки и передачи;

- о проблемах искусственного интеллекта, способах представления знаний и манипулировании ими (об инженерии знания);

- о роли информатики в гуманитарных исследованиях;

знать и уметь использовать:

- понятие информации, способы ее хранения и обработки;

- структуру, принципы работы и основные возможности ЭВМ;

- основные типы алгоритмов;

- языки программирования и стандартные программные обеспечения своей профессиональной деятельности.

В курсе «ИНФОРМАТИКА» должны быть рассмотрены такие вопросы:

понятия, виды и особенности информации;

аппаратные и программные средства компьютерных систем;

основы функционирования ЭВМ;

персональные ЭВМ;

вычислительные системы и сети;

языки программирования;

основы создания программного продукта;

пакеты прикладных программ общего назначения;

обеспечение безопасности и сохранности информации в вычислительных системах и сетях; тенденции и перспективы развития компьютерной техники и информационных технологий.

Цель преподавания дисциплины: создать необходимую основу для использования математических методов и средств вычислительной техники при изучении студентами общетехнических и специальных дисциплин в течение всего периода обучения.

Для успешного освоения курса необходимы знания курса «Информатика» в объеме средней общеобразовательной школы.

В соответствии с концепцией непрерывного использования ЭВМ в течение всего периода обучения общетехнические и специальные дисциплины опираются на базовую подготовку студентов в области вычислительной техники и используют ее для широкого внедрения ЭВМ во все виды учебных занятий, а также в курсовом и дипломном проектировании.

При изучении данного курса студенты должны самостоятельно выполнить контрольную работу согласно своему варианту и отработать в компьютерном классе цикл лабораторных занятий во время установочной сессии.

Контрольная работа включает пять заданий: два индивидуальных, которые выдаются преподавателем во время установочной сессии; две задачи по программированию на языке Qbasic.

^ 1. Информатика, информация,

информационные процессы


Информация и информатика


Развитие человеческого общества в целом связано с накоплением и обменом ин­формацией. Значение информации в современном мире трудно переоценить - ее можно причислить к основным ресурсам общества наряду с сырьем и энергией.

Современный мир производит огромное количество информации. Очевидно, что ог­раничить этот поток невозможно. Для того чтобы человек мог быстро ориентироваться в огромном потоке информации, ему необходимы надежные и неутомимые помощники, которые должны накапливать ее, сортировать и перерабатывать в соответствии с запросами потребителя, выдавать нуж­ную информацию в систематизированном и удобном для использования виде.

Такими «квалифицированными» и не знающими усталости помощниками человека в мире информации стали современные ЭВМ. Вообще говоря, «вычислительной» она теперь называется больше по традиции, по привычке: функции ЭВМ сегодня не сводятся только к вычислениям, расчетам. Та же ЭВМ сегодня способна играть в шахматы, рисовать, выполнять чертежи, редактировать тексты, переводить с иностранных языков и многое другое.

Область знаний, которую сейчас называют информатикой, является очень широкой. Существуют десятки определений самого термина "информатика". Не претендуя на пол­ноту и строгость, можно определить информатику как науку, изучающую процессы обра­ботки, хранения и передачи информации с помощью ЭВМ.


^ 1.2. Кодирование и измерение информации


Для представления (передачи) любой информации обычно используют конечный упо­рядоченный набор знаков, который называется алфавитом. Довольно часто передаваемая информация специально колируется. Правило отображения одного алфавита на другой называется кодом.

Например, при передаче сообщения по телеграфному каналу используется азбука Морзе. При этом каждой букве алфавита ставится в соответствие определенная последо­вательность точек и тире.

В технических устройствах хранения, передачи и обработки информации для ее коди­рования часто используют алфавиты, содержащие лишь два различных символа. Наличие всего двух символов значительно упрощает электрические схемы с электронными пере­ключателями, которые принимают только два состояния - они либо проводят ток, либо нет.

Алфавит из двух символов 1 и 0 называют двоичным и говорят о двоичном пред­ставлений информации.

Каждая двоичная цифра (1 или 0) называется битом и представляет собой наимень­шую единицу измерения информации. Наряду с битом существует более крупная единица информации - байт, равный 8 битам.

Из битов складывается все многообразие данных, которые обрабатывает компьютер. Например, число 7 кодируется байтом 00000111, а знак «плюс» имеет двоичный код 00101011.


ASCII

32

48

64

80

96

112

128

144

160

0




0

@

P

,

p

А

Р

а

1

!

1

А

Q

a

q

Б

С

б

2

“

2

В

R

b

r

В

Т

в

3

#

3

С

S

c

s

Г

У

г

4

$

4

D

T

d

t

Д

Ф

д

5

%

5

E

U

e

u

Е

Х

е

6

&

6

F

V

f

v

Ж

Ц

ж

7

’

7

G

W

g

w

З

Ч

з

8

(

8

H

X

h

x

И

Ш

и

9

)

9

I

Y

I

y

К

Щ

й

10

*

:

J

Z

j

z

Л

Ъ

к

11

+

;

K

[

k

{

М

Ы

л

12

,

<

L

\

l

|

Н

Ь

м

13

-

=

M

]

m

}

О

Э

н

14

.

>

N

^

n

~

П

Ю

о

15

/

?

O




o



Р

Я

п


Комбинируя восемь нулей и единиц различными способами, можно получить 256 раз­личных комбинаций. Этого количества достаточно, чтобы каждому символу поставить в соответствие свою неповторимую комбинацию из восьми нулей и единиц. Эти комбина­ции определяются кодовой таблицей ASCII (American Standart Code for Information Interchange - американский стандартный код для обмена информацией).

Первые 32 символа являются управляющими и предназначены, в основном, для пересдачи различных команд. Для определения десятичного кола символа необходимо сложить номер строки с номером столбца, которые соответствуют выбранному символу из таблицы.

Например, десятичный ASCII-код символа % равен 37 (5+32).

Количество информации можно измерить. В качестве единицы информации условились принять один бит (bit - binary, digit - двоичная цифра), т.к. наименьшая единица информации в компьютере - это 1 бит. Бит принимает значение 0 или 1.

Например, слово МАМА кодируется последовательностью из 32 цифр, поэтому это слово содержит 32 бита информации.

Бит в теории информации - количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений   (типа «орел» - «решка», «чет» - «нечет» и т.п.).

В вычислительной технике битом называют наименьшую «порцию» памяти компьютера, необходимую для хранения одного из двух знаков «0» и «1», используемых для внутримашинного представления данных и команд.

Бит - слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица -  байт,  равная  восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=28).

используются также ещё более крупные производные единицы информации:

1 Килобайт (Кбайт) = 1024 байт = 210 байт;

1 Мегабайт (Мбайт) = 1024 Кбайт = 220 байт;

1 Гигабайт (Гбайт) = 1024 Мбайт = 230 байт;

1 Терабайт (Тбайт) = 1024 Гбайт = 240 байт;

1 Петабайт (Пбайт) = 1024 Тбайт = 250 байт.

1Эксабайт (Эбайт) = 1024 Пбайт = 260 байт.


^ 1.3. системы счисления. Основные понятия


Язык чисел, как и обычный язык, имеет свой алфавит. Практически на всем земном шаре пользуются языком, алфавит которого состоит из десяти арабских цифр от 0 до 9. Количество различных цифр, применяемых в системах счисления, называют се основани­ем.

система счисления называется десятичной (^ DEC) количество используемых цифр от 0 до 9.

В восьмеричной системе счис­ления (ОСТ) количество используемых цифр - 8 (от 0 до 7), в двоичной (BIN) - 2 (0 и 1).

Например, сокращённая запись числа 245 имеет вид:

245 = 2*100 + 4*10 + 5=2*102 + 4*10'+5*100.

Цифры в записи числа - это коэффициенты при соответствующих степенях основания системы счисления.

В компьютере информация представляется в двоичном виде (в битовой форме). Для перевода десятичного числа в двоичную систему счисления необходимо представить его в виде суммы степеней числа 2. Например,

(76)10 = 64 + 8 + 4 = 26+ 23+ 22= (1001100).

Наличие или отсутствие соответствующих степеней двойки определяет двоичную запись числа. В качестве упражнения запишите в двоичной системе счисления десятичные чис­ла: 25 (Отв. 11001) и 89 (Отв. 1011001).

В таблице представлены 3-х битовые представления десятичных (DEC) чисел от 0 до 7.


DEC

0

1

2

3

4

5

6

7

BIN

000

001

010

011

100

101

110

111


Для перевода дроби в двоичную систему счисления преобразуют отдельно ее целую и дробную части, причем дробная часть должна представляться суммой ,

где а,b,с,... неизвестные коэффициенты, принимающие значения либо 0, либо 1, которые и надо найти.

Применяют алгоритм умножения на 2.

Например, для перевода 0,375 в двоичную систему счисления, имеем:

20,375 = 0,75 (целая часть равна 0);

20,75 =1,5 (целая часть равна 1);

20,5 = 1,0 (целая часть равна 1).

Этот процесс продолжается до тех пор, пока дробная часть не окажется равной нулю. То­гда имеем (0,375)= (0,011). Заметим, что этот процесс может оказаться и бесконечным. Например, число 0,1 при переводе в двоичную систему счисления примет вид (0,1)= (0,00011001100...)2.

С двоичной (BIN) системой счисления тесно связаны восьмеричная (ОСТ) и шестнадцатеричная (HEX) системы счисления.

Так, для представления двоичного числа (например, 1010110101111) в восьмеричной форме его разбивают на группы по три цифры справа налево: 001 010 110 101 111 (до­бавление двух нулей слева не изменяет данное число), а затем каждую тройку заменяют соответствующей цифрой восьмеричной системы счисления (см. таблицу), т.е. (1010110101111)2=(12657)

Обратный переход осуществляется заменой каждой восьмеричной цифры соответст­вующей тройкой двоичных цифр.

Например, (701) = (111000001).

Для записи чисел в шестнадцатеричной (HEX) системе счисления необходимо распо­лагать 16-ю различными символами. Первые десять - это цифры от 0 до 9, а для обозна­чения десятичных чисел от 10 до 15 используют буквы латинского алфавита A,B,C,D,E,F. Получите 4-х битовые представления десятичных чисел от 0 до 15 (заполните таблицу).


DEC

0

1

…

10

11

12

13

14

15

HEX

0

1

…

А

В

С

D

E

F

BIN

0000

0001

…

1010

1011

1100

1101

1110

1111


Например, число А0 есть сокращенная запись А*161+ 0*160. Так как буква А обозначает десятичное число 10, то легко получить десятичное представление числа А0. Оно равно 160.

Шестнадцатеричная система счисления привлекла компактной формой записи чисел и простотой перехода от нее к двоичной и наоборот: шестнадцатеричная цифра заменяется на четыре двоичных цифры.

Например, для представления двоичного числа 100110101111 в шестнадцатеричном виде, заменим четвертки двоичных цифр 1001 1010 1111 соответствующими цифрами (см. таблицу) и получим 9AF. Покажите, что шестнадцатеричное число В5 равно (10110101)2.

Все арифметические действия в ПК выполняются в двоичной системе счисления. За­коны двоичной арифметики очень просты:

0 + 0 = 0; 0 x 0 = 0;

1 + 0 = 1; 1 x 0 = 0;

0 + 1 = 1; 0 x 1 = 0;

1 + 1 =10; 1 x 1 = 1.

Перенос в старший разряд единицы возникает, если результат сложения цифр од­ноименных разрядов больше 1.

Например, (101)2+(1001)2=(l 110) 2.

^ 1.4. Хранение информации в памяти компьютера


Любая информация в памяти ПЭВМ хранится в виде файлов (File). Письмо, программа, рисунок, последовательность команд - все это будет представлено файлами.

Блок данных, объединенный по какому-то признаку и хранящийся на магнитном дис­ке, называется файлом.

Каждому файлу присваивается имя, в записи которого может быть от 1 до 8 символов (без пробелов). Это строчные и прописные латинские буквы, цифры и некоторые слу­жебные символы ($,-,@,_,#,~,&,%,^).

Дополнительно к имени указывают так называемое расширение из 1-3 символов, отде­ляемых от имени точкой.

Например, ALEX, tema-l.doc.

В Windows допустимы имена файлов, содержащие до 255 символов, включая пробелы и русские буквы.

Перед именем файла может стоять символическое имя диска, на котором он находит­ся.

Например, запись С\:as.bas означает, что файл as.bas находится на диске С:

Обычно под именем файла понимают его имя вместе с расширением. Как и для имени, выбор расширения - личное дело пользователя, однако общепринятыми расширениями, указывающими тип файла, его происхождение, назначение или принадлежность файла к какой-либо группе являются:

.ТХТ - текстовый файл;

.BAS - программа, написанная на языке BASIC;

.EXE - программа готовая к выполнению;

.СОМ - набор команд для выполнения

и другие.

Файлы содержат информацию в форме, удобной для компьютера. Различают про­граммные файлы, файлы данных, документы, табличные, графические и другие. Тип файла определяется его внутренней структурой, а не присвоенным расширением (если на­звать файл ТЕХТ.ЕХЕ, он не станет выполняемой программой).

На диске может находиться множество файлов, и возникают трудности с их просмот­ром: и систематизацией. Для разрешения этой проблемы на каждом диске создают ката­логи. Может быть несколько вложенных друг в друга каталогов, один из которых называ­ют корневым и обозначают \.

Требования к выбору имени каталога те же, что к имени файла, но без записи расши­рения. Использование подкаталогов исключает работу с огромным списком файлов, дает возможность повторять имя файла на одном и том же диске, но в разных каталогах.

Если Вам требуется файл не из текущего каталога (с которым в данный момент рабо­таете), то необходимо указать путь от корневого каталога диска к нужному файлу.

Например, если необходимо запустить на выполнение файл pokеr.exe, который находится в каталоге POKER, то полный путь к нему может иметь вид C:\GAME\POKER\poker.exe.

Здесь символ \ используется как разделитель записей. Каталог, который содержит подка­талог, называют родительским. Так, для каталога POKER родительским будет каталог GAME, а для подкаталога GAME родительским будет корневой.

Вы будете выполнять различные операции с файлами. Для их выполнения с группой файлов употребляют шаблоны (символы) * и ?. Символ ? употребляется для замены лю­бого символа, а символ * для замены любого числа символов.

Например, запись:

- ТОМ.?? означает, что рассматриваются файлы с именем ТОМ, имеющие двухсимвольное рас­ширение;

- *.txt- все файлы с расширением txt;

- *.* означает, что речь идет о всех файлах.

Использование шаблона имени файла значительно ускоряет поиск файлов, упрощает выполнение групповых операций.


2. алгоритм. алгоритмические конструкции


^ 2.1. Понятие алгоритма


алгоритм – любая последовательность действий преобразования информации (данных).

Слово алгоритм произошло от algorithm - латинского написания слова Аль - Хорезми, под которым в средневековой Европе знали величайшего математика из Хорезма (город в современном Узбекистане) Мухамеда бен Мусу, жившего в 783-850 гг. в своей книге "Об индийском счете". Он изложил правила записи натуральных чисел с помощью арабских цифр и правила действия над ними "столбиком", знакомые теперь каждому школьнику. В XII веке эта книга была переведена на латынь и получила широкое распространение в Европе.

Алгоритм должен содержать только те действия, которые допустимы для исполнителя, которому предназначается данный алгоритм.

Для алгоритмов, встречающихся в математике, средой того или иного исполнителя могут быть числа разной природы – натуральные, целые, рациональные, действительные и т.д., буквы и буквенные выражения, уравнения и тождества и т.п. Исходные данные и результаты любого алгоритма всегда принадлежат сфере того исполнителя, для которого предназначен алгоритм.


^ 2.2. Свойства алгоритма


При введении понятия "алгоритм" было употреблено слово "называют", это введение нельзя считать строгим определением - не вполне ясно, что такое точное предписание или, скажем, последовательность действий, обеспечивающая получение требуемого результата.

Свойства алгоритма:

1. Дискретность. Дискретность алгоритма означает, что он исполняется по шагам: каждое действие, предусмотренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего.

2. Определённость. на каждом шаге однозначно определено преобразование объектов среды исполнителя, полученных на предшествующих шагах алгоритма.

3. Результативность. Это свойство подразумевает, что каждый шаг (и алгоритм в целом) после своего завершения даёт среду, в которой все имеющиеся объекты однозначно определены. Если по каким - либо причинам это невозможно, то алгоритм должен сообщать, что решение задачи не существует.

Свойство результативности обычно подразумевает конечность алгоритма, т. е. завершение его работы за конечное число шагов (при этом количество шагов может быть заранее не

известным и различным для разных исходных данных).

4. Понятность. Алгоритм должен быть понятен не только автору, но и исполнителю. Каждый шаг алгоритма обязательно представляет собой какое-либо допустимое действие исполнителя. Это свойство алгоритма называют понятностью.

5. Массовость. Оно означает, что имеется некоторое множество данных, которые могут обрабатываться алгоритмом, или данный алгоритм может быть применен для решения любой задачи одного типа.

^ 2.3. Способы описания алгоритмов


Алгоритмы можно записывать не только при помощи слов. В настоящее время различают несколько способов описания алгоритмов:

Словесный, т.е. записи на естественном языке, описание словами последовательности выполнения алгоритма.

Пример. Записать алгоритм нахождения наибольшего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел.

Алгоритм может быть следующим: задать два числа; если числа равны, то взять любое из них в качестве ответа и остановиться, в противном случае продолжить выполнение алгоритма; определить большее из чисел; заменить большее из чисел разностью большего и меньшего из чисел; повторить алгоритм с шага

Формульно-словесный, аналогично пункту 1, плюс параллельная демонстрация используемых формул. В качестве примера можно привести ведение лекций преподавателем (словесный способ) с одновременной записью формул на доске (формульный).

Графический, т.е. с помощью блок-схем. Графический способ представления алгоритмов является более компактным и наглядным по сравнению со словесным. При графическом исполнении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой блочных символов, каждый из которых соответствует выполнению одного из действий. Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий.

^ Символы, употребляемые в блок-схемах:





- Начало (конец): начало или конец алгоритма.




- Ввод данных с клавиатуры.




- Ввод (вывод): операция ввода-вывода, в результате которой происходит чтение данных с определенного носителя информации и их преобразование.





- Процесс: выполнение операций или группы операций, в результате которого изменяется значение данных. Этот блок описывает операцию присвоения.




- ^ Предопределенный процесс (подпрограмма)? использование ранее разработанного алгоритма как составную часть данного алгоритма.



нет


да



- Решение: определение выбора направления выполнения алгоритма в зависимости от условия, записанного внутри блока. На каждой линии, выходящей из блока, записываются слова «да» или «нет», которые указывают направление выполнения программы в зависимости от условия. Принято, что направление «да» идет вниз.








- Модификация: циклический вычислительный процесс, внутри записывается заголовок цикла.





- Документ: вывод данных (результатов) на бумажный носитель (принтер).






- Документ: вывод данных (результатов) на экран монитора (дисплей).



- Соединитель: осуществляет связь между прерванными линиями потока.



- ^ Межстраничный соединитель: осуществляет связь между частями алгоритма, расположенного на соседних страницах.




- ^ Линия потока: осуществляет связь между графическими символами блок схемы.



- Комментарий: пояснения к операции, содержащейся в блоке.




Программный - тексты на языках программирования.

cls

input a, b

c = a + b

print c


графический способ. Этот способ позволяет увидеть алгоритм со всеми его ветвлениями и возвратами. Такое представление называют блок - схемой. Блок схема состоит из отдельных геометрических фигур. Для удобства все блочные символы можно свести в единую таблицу:

^ Название символа

Обозначение

Пояснение

Процесс



Вычислительное действие или последовательность действий

Решение




нет


a < b

да



Проверка условий



Модификация




Начало цикла

Предопределенный

процесс




Вычисления по подпрограмме, стандартной подпрограмме

Ввод – Вывод



Ввод-вывод в общем виде

Начало – Конец



Начало, конец алгоритма, вход и выход в подпрограмму


Документ



Вывод результатов на печать


«Процесс» применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значение, форму представления или размещения данных. Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно объединять в один блок. Представление отдельных операций достаточно свободно.

«Решение» используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке "решение" должны быть указаны вопрос, условие или сравнение, которые он определяет.

«Модификация» используется для организации циклических конструкций. Слово модификация означает видоизменение, преобразование. Внутри блока записывается параметр цикла, для которого указываются его начальное значение, граничное условие и шаг изменения значения параметра для каждого повторения.

«^ Предопределенный процесс» используется для указания обращений к вспомогательным алгоритмам, существующим автономно в виде некоторых самостоятельных модулей, и для обращений к библиотечным подпрограммам.


^ 2.4. Алгоритмические конструкции


В зависимости от условий и математической модели задачи схема алгоритма может иметь следующие структуры:

линейную

разветвляющуюся

циклическую

Алгоритм линейной структуры – алгоритм, символы которого изображены на схеме в той последовательности, в которой должны быть выполнены предписываемые действия.

Такой порядок выполнения действий называют естественным.

Алгоритмический язык Язык блок – схем



Д
Действие 1

ействие 1


Действие 2


Действие 2

...

Д
Действие n

ействие n

Алгоритм разветвленной структуры – алгоритм, в котором последовательность действий зависит от результата проверки какого-либо условия, т.е. такая структура обеспечивает в зависимости от результата проверки условия (да или нет) выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма. Каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран.

Разветвленная структура существует в четырех основных вариантах:

если - то;

если - то - иначе;

выбор;

выбор - иначе.

^ Алгоритм циклической структуры – алгоритм, в котором предусмотрено неоднократное выполнение одной и той же последовательности действий. Эту последовательность называют циклом.


^ 2.5. Виды циклов


Цикл типа «пока». Предписывает выполнять тело цикла до тех пор, пока выполняется условие, записанное после слова пока.


Алгоритмический язык Язык блок – схем




нц

пока (условие)


тело цикла (последовательность действий)

кц



Цикл типа «для». Предписывает выполнять тело цикла для всех значений некоторой переменной (параметра цикла) в заданном диапазоне.

Алгоритмический язык Язык блок – схем

нц


для i от i1 до i2


тело цикла (последовательность действий)

кц


Циклы бывают также итерационными. Их особенность в том, что число повторений операторов цикла заранее неизвестно. Для его организации используют оператор пока. Выход из итерационного цикла осуществляется в результате выполнения условия. На каждом шаге вычислений происходит последовательное приближение и проверка условия достижения искомого результата. Возможны случаи, когда внутри тела цикла необходимо повторять некоторую последовательность операторов, т. е. организовать внутренний цикл. Такая структура получила название цикла в цикле или вложенных циклов. Глубина вложения циклов (то есть количество вложенных друг в друга циклов) может быть различной. При использовании такой структуры для экономии машинного времени необходимо выносить из внутреннего цикла все операторы во внешний, которые не зависят от параметра внутреннего цикла.


^ Пример вложенных циклов «для». Вычислить сумму элементов заданной матрицы А(5,3).

Алгоритмический язык Язык блок - схем

нц

для i от 1 до 5

нц

для j от 1 до 3

S = S + A [ i , j ]

кц


^ Пример вложенных циклов «пока». Вычислить произведение тех элементов заданной матрицы A(10,10), которые расположены на пересечении четных строк и четных столбцов.

^ Алгоритмический язык Язык блок - схем

i = 2 : P = 1

нц

пока i < = 10

j = 2

нц

пока j < = 10

P = P * A [ i , j ]

j = j + 2

кц

i = i + 2

кц


^ 2.6. Основные понятия алгоритмического языка.

Состав языка


Обычный разговорный язык состоит из четырех основных элементов: символов, слов, словосочетаний и предложений. Алгоритмический язык содержит подобные элементы, только слова называют элементарными конструкциями, словосочетания - выражениями, предложения – операторами. Символы, элементарные конструкции, выражения и операторы составляют иерархическую структуру, поскольку элементарные конструкции образуются из последовательности символов, выражения – это последовательность элементарных конструкций и символов, а оператор – последовательность выражений, элементарных конструкций и символов.

^ Описание языка есть описание четырех названных элементов. Описание символов заключается в перечислении допустимых символов языка. Под описанием элементарных конструкций понимают правила их образования. Описание выражений – это правила образования любых выражений, имеющих смысл в данном языке. Описание операторов состоит из рассмотрения всех типов операторов, допустимых в языке. Описание каждого элемента языка задается его синтаксисом и семантикой. Синтаксические определения устанавливают правила построения элементов языка. Семантика определяет смысл и правила использования тех элементов языка, для которых были даны синтаксические определения.

^ Символы языка – это основные неделимые знаки, в терминах которых пишутся все тексты на языке.

Элементарные конструкции – это минимальные единицы языка, имеющие самостоятельный смысл. Они образуются из основных символов языка.

Выражение в алгоритмическом языке состоит из элементарных конструкций и символов, оно задает правило вычисления некоторого значения.

Оператор задает полное описание некоторого действия, которое необходимо выполнить. Для описания сложного действия может потребоваться группа операторов. В этом случае операторы объединяются в составной оператор или блок.

Действия, заданные операторами, выполняются над данными. Предложения алгоритмического языка, в которых даются сведения о типах данных, называются описаниями или неисполняемыми операторами.

Объединенная единым алгоритмом совокупность описаний и операторов образует программу на алгоритмическом языке.

^ 2.7. Этапы решения задач на ЭВМ


Решение задачи разбивается на этапы:

Постановка задачи. При постановке задачи выясняется конечная цель и вырабатывается общий подход к решению задачи. Выясняется сколько решений имеет задача или имеет ли она их вообще. Изучаются общие свойства рассматриваемого физического явления или объекта, анализируются возможности данной системы программирования.

^ Формализация (математическая постановка). На этом этапе все объекты задачи описываются на языке математики, выбирается форма хранения данных, составляются все необходимые формулы.

^ Выбор (или разработка) метода решения. Выбор существующего или разработка нового метода решения.

Разработка алгоритма. На этом этапе метод решения записывается применительно к данной задаче на одном из алгоритмических языков.

Составление программы. Перевод решения задачи на язык, понятный машине

Отладка программы.

Вычисление и обработка результатов.


^ 3. ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ


Из десятков языков программирования Basic остается самым простым в изучении со времени его создания (1964 г.), кроме того, он имеется практически на всех ПЭВМ.

Создание Microsoft QuickBASIC (QB) в середине 80-х годов произвело настоящую ре­волюцию в мире BASIC, результатом которой было то, что сегодня QB стал стандартом для языка BASIC.

QuickBASIC является не просто языком программирования. Это интегрированная про­граммная среда, содержащая в себе редактор текста, систему помощи, диагностики и ин­дикации ошибок, компилятор и ряд других модулей. QuickBASIC позволяет создавать быстродействующие программы для обработки числовой, текстовой и графической ин­формации.


^ 3.1. Азбука языка Qbasic


QB представляет собой конструктор для построения программ. Он обеспечивает вас набором основных элементов языка, которые могут быть соединены между собой беско­нечным числом способов для создания любого программного продукта.

Любой язык начинается с алфавита. Алфавит Basic включает в себя три группы сим­волов:

буквенные символы - 26 букв латинского ал­фавита от А до Z (строчные и прописные) и буквы русского алфавита для записи коммен­тариев и символьных констант;

цифровые символы - цифры от 0 до 9;

специальные сим­волы (+,*,>,%,#,$, и другие).

Из символов языка образуют слова, которые можно разделить на две группы:

зарезер­вированные слова, имеющие фиксированный смысл и начертание (stop, end, print, if и другие);

слова пользователя (и