Розгалужені алгоритми

Матеріал з Фізмат Вікіпедії
Перейти до: навігація, пошук

Тема:"Команда розгалуження. Розгалужені алгоритми"

Мета:

Освітня:Узагальнити теоретичний матеріал попередньої лекції, закріпити навики розв'язання лінійних алгоритмів із використанням блок-схем, ознайомити із поняттям "Розгалужена команда" та її логікою, продемонструвати графічне представленням команди розгалуження, сформувати навики практичного розгалужених умов при розв'язувані задач з допомогою блок-схем.

Виховна:Формування особистої відповідальності за власний результат, формування емоційно-позитивного напряму на практичну діяльність, сприяти відповідальному ставленню до своїх обов’язків.

Розвивальна:Розвинути інтерес до предмета, стимулювати логічне мислення, творчі здібності і пізнавальну активність.

Тип заняття:Комбіноване заняття

Хід заняття

Організаційний момент

Перевірка присутніх та технічної готовності до навчальної діяльності (наявність зошита, ручки, методики тощо).

Актуалізація опорних знань

На попередній парі ви ознайомлювалися із поняттями: "Величина", "Аргумент", "Результат", "Проміжна Величин", "Лінійний Алгоритм". Також розглядали запис алгоритмів графічним методом із використанням блок-схем. Перегляньте теоретичний матеріал попереднього заняття зараз я проводитиму опитування на знання матеріалу.

Питання для актуалізацій знань студентів.

  1. Що ми розуміємо під поняттям "величини"?
  2. Яка величина називається сталою?
  3. Яка величина називається змінною?
  4. Які є типи величин?
  5. Що таке аргумент, результат?
  6. Що таке проміжна величина?
  7. Як виконується команда присвоєння?
  8. Які є типи алгоритмів?
  9. Який алгоритм називається лінійним?
  10. Яке призначення графічних схем?
  11. Які є різновиди представлення алгоритмів графічним способом?
  12. Які існують типові блоки для представлення алгоритмів у вигляді блок-схем
  13. Які правила побудови блок-схем?
  14. Які правила побудови структурних схем?

Крім теоретичного узагальнення застосуємо ваші знання матеріалу на практиці, а саме розв’яжемо наступні задачі на виконання послідовних команд.

(під час узагальнення матеріалу попереднього заняття викликаємо 1 чи 2-ох студентів до дошки, де вони розв’язують графічно задачі. Решту задач даємо розв’язати студентам самостійно на оцінку, а тих студентів, що працювали біля дошки теоретично допитуємо)

Задачі:
1. Намалювати схему алгоритму відшукання суми n-перших членів арифметичної прогресії (Ja ii002.png ), де n – кількість елементів прогресії, d – різниця між елементами.
2. Намалювати схему алгоритму для обчислення довжини сторін трикутника, якщо відомо його вершини у площині: (х1;у1), (х2;у2), (х3;у3). (Відстань між двома точками, які задані координатами визначаються за формулою Ja ii003.PNG)
3. Намалювати схему алгоритму для обчислення площі трикутника , якщо відомо його вершини у площині: (х1;у1), (х2;у2), (х3;у3). (Відстань між двома точками, які задані координатами визначаються за формулою Ja ii003.PNG)
4. Намалювати схему алгоритму для обчислення кінетичної (Ja ii004.PNG) і потенціальної енергії тіла (Ja ii005.PNG) масою m, що рухається на висоті h, з швидкістю v.

Повідомлення теми та мети заняття, мотивація навчальної діяльності

Темою сьогоднішнього заняття є "Команда розгалуження. Розгалужені алгоритми". Під час заняття ви ознайомитись із поняттям "Розгалужені алгоритми", закріпите матеріал виконанням практичної роботи з даної теми. Ознайомитись із графічним представлення даної команди та її формами. Також розглянете поняття складені умови.

Пояснення нового матеріалу

Багато задач, які потрібно розв'язати містять не тільки прості команди, але й складені.

Якщо алгоритм складається лише з послідовності простих команд, то такий алгоритм називається простим або лінійним.

Проста команда — це команда, яка входить в систему команд виконавця.

Складена команда — це команда, яка містить умову.

Умову в інформатиці називають логічним виразом.

Команда розгалуження

Досить часто вибір тих чи інших дій для продовження алгоритму залежить від виконання або не виконання певних умов. Команди, які аналізують ці умови та наступний вибір виконуваних дій алгоритму - називаються командами розгалуження.

Команду розгалуження утворюють за допомогою логічного виразу та трьох службових слів: якщо, то, інакше.


Якщо <логічний вираз>, то <команда 1>, інакше <команда 2>.

Команда розгалуження - це вказівка виконувати одну із двох команд: команду 1, якщо логічний вираз істинний, або команду 2, якщо логічний вираз хибний. Замість команд 1 чи 2 може бути декілька команд, які називаються серією команд.

Графічне представлення команди розгалуження.

Ромбиком на блок-схемах домовилися зображати умови. Згори до нього підведено стрілочку, яка показує, що до цієї умови виконано попередні оператори нашої програми. А далі треба перевірити умову.

Команда розгалуження може мати дві форми: повну та скорочену.
ПОВНА ФОРМА

блок-схема----структурна схема
Ja ii006.PNG
СКОРОЧЕНА ФОРМА
блок-схема----структурна схема

Ja ii007.PNG
Складені умови

Умова, яка перевіряється при виконанні розгалуження, може бути простою і складеною. У ролі простої умови, як ми знаємо, виступає будь-яке висловлювання, яке може набувати одного з двох значень — "істина" ("так") або "хибність" ("ні"). Звичайно в алгоритмах і програмах прості умови подаються у вигляді двох арифметичних виразів, з’єднаних знаком операції відношення (порівняння).

Іноді для вибору тих чи інших дій потрібно перевіряти декілька простих умов. У такому разі ми маємо складену умову. Складена умова утворюється з простих за допомогою знаків логічних операцій і круглих дужок.

Розглянемо конструювання складеної умови з двох простих умов.

Якщо потрібно, щоб виконувалися дві умови водночас, їх поєднують знаком операції логічного множення – операції і. Результатом виконання операції і є "істина" ("так") лише в одному випадку: обидва операнди (множники) мають значення "істина".

Приклад: якщо потрібно із списку учнів відібрати тих дівчат, які є відмінницями, то умову відбору потрібно записати у вигляді: "учень є дівчиною" і "учень є відмінником". До відібраних потраплять тільки учениці-відміниці.

Якщо достатньо, щоб виконувалася хоча б одна умова з двох, то їх поєднують знаком операції логічного додавання – операції або. Результатом виконання операції або є "істина" ("так"), якщо хоча б один із операндів (доданків) має значення "істина".

Приклад: якщо потрібно серед учнів відібрати всіх відмінників і всіх спортсменів, то умова відбору має такий вигляд: "учень є відмінником" або "учень є спортсменом". До відібраних потраплять учні, які є і відмінниками, і спортсменами, а також учні-відмінники, які не є спортсменами, і учні-спортсмени, які не є відмінниками.

Для запису складених умов розглянутого виду в НАМ використовують службові слова і та або. Прості умови, що входять у складені, обов’язково беруть у круглі дужки.

Приклад: якщо потрібно перевірити, чи належить змінна х відрізку [1;5], то це записується так: (х>=1) і (х<=5) в НАМ.

Зобразимо графічно дану задачу у вигляді блок-схеми.
Ja ii008.PNG
Приклади застосування нового матеріалу

Розглянемо приклад запису розгалуженого алгоритму на звичайній мові.

Приклад 1. Скласти алгоритм Вечір на звичайній мові.
Алгоритм Вечір
  1. Повернутися з коледжу додому після пар.
  2. Пообідати.
  3. Якщо погода хороша, то погуляти в дворі, інакше подивитися телевізор.
  4. Зробити домашнє завдання.
  5. Повечеряти.
  6. Лягти спати.

Розглянемо приклади запису розгалужених алгоритмів графічним методом.

Приклад 2. Намалювати схему для обчислення модуля дійсного числа х.

Y=|x|
блок-схема----структурна схема
Ja ii009.PNG
Приклад 3. Намалювати схему алгоритму для обчислення значення функції Y.
Ja ii012.PNG
блок-схема----структурна схема

Ja ii013.PNG

Закріплення нового матеріалу

Для закріплення щойно пройденого матеріалу дайте відповідь наступні питання лекційного матеріалу сьогоднішньої теми.

  1. Яка команда називається простою?
  2. Яка команда називається складеною?
  3. Який алгоритм називається розгалуженим?
  4. Що таке логічний вираз? Наведіть приклади логічних виразів.
  5. Як виконується команда розгалуження?
  6. Які є форми команди розгалуження?
  7. Які види блоків використовуються для побудови блок-схем розгалужених алгоритмів?
  8. Які правила побудови структурних схем для розгалужених алгоритмів ?
А для формування практичних умінь розв’яжемо наступні задачі:
  1. Намалювати схему алгоритму для виводу повідомлення: число додатне, від'ємне, нуль, за введеним числом.
  2. Намалювати схему алгоритму обчислення значення функції.
    Ja ii014.PNG
  3. Намалювати схему алгоритму для розв'язання квадратного рівняння
    Ja ii015.PNG
    .
  4. Намалювати схему алгоритму для обчислення значення функції.
    Ja ii016.PNG
  5. Намалювати схему алгоритму обчислення значення функції.
    Ja ii017.PNG
  6. На площині дано дві точки (х1;y1) та (x2;у2). Визначити, яка з них знаходиться далі від початку координат. Намалювати схему алгоритму.

Підсумок уроку

Виставлення оцінок.
Повідомлення домашнього завдання:
a. Конспект лекції;
b. Методична с. 13-19;
c. Задачі із розділу "самостійне опрацювання" с 17-18 № 6, 7, 11.