Презентация по основам алгоритмизации и программированию на тему "Понятие алгоритма. Свойства алгоритмов"

Ленинск-Кузнецкий, 2022
ГПОУ «Ленинск-Кузнецкий политехнический техникум»
Преподаватель Щеглова Алена Александровна
Теоретическое занятие
для студентов II курса
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Понятие алгоритма.
Свойства алгоритмов

Термин «алгоритм» возник в средние века, под ним понимали способ выполнения арифметических действий над десятичными числами, описанными узбекским математиком Муххамедом бен Аль-Хорезми
«Аль-Хорезми» - человек из города Хорезми; в настоящее время город Хива в Узбекистане
Историческая справка
Со временем это понятие стали использовать для обозначения последовательности действий, приводящей к решению поставленной задачи

Алгоритм – описанная точная конечная система правил, определяющая содержание и порядок действий над объектами, строгое выполнение которых дает решение, поставленной задачи
Понятие алгоритма

Инструкция, использования домофона, на двери дома
Алгоритм «Использование домофона»
начало
Набрать номер квартиры
Нажать кнопку «Вызов»
Услышав прерывистый сигнал, ждите ответа
Услышав ответ, говорите
Услышав звуковой сигнал, входите
конец

Пример алгоритма

Рецепт
Алгоритм «приготовления салата Оливье»
начало
1.Мясо отварить до готовности (около 40 минут)
2.Остудить мясо
3.Лук мелко покрошить
4.Залить его кипятком и оставить на 10 минут, воду слить
5.Мясо нарезать кубиками
6.Картофель почистить, нарезать кубиками
7. Яйца мелко покрошить
8.Огурцы мелко нарезать
9.Смешать картофель, мясо, лук, горошек (воду слить) , яйца, огурцы
10.Посолить по вкусу
11. Заправить майонезом
конец
Пример алгоритма

Алгоритм «Покупка хлеба»
Начало
Взять деньги и пойти в магазин
Прийти в магазин и купить хлеб
Вернуться домой с хлебом
Конец

Пример алгоритма

Разрабатывает алгоритмы: человек
Алгоритм предназначен для определенного исполнителя. Исполнителем может быть:
Человек;
Устройства: роботы, компьютеры, станки, спутники, сложная бытовая техника, детские игрушки. т.д.
Исполнитель решает задачу по заданному алгоритму, строго следуя по предписаниям не вникая и не рассуждая, почему он так делает.




Исполнитель алгоритма

Система команд исполнителя (СКИ) - совокупность команд, которые данный исполнитель умеет выполнять.
Алгоритм описывается в командах исполнителя, который будет его реализовывать.
Среда исполнителя – это обстановка, в которой функционирует исполнитель.




Исполнитель алгоритма

Назвать исполнителей следующих видов работы:
Студент пишет программу на языке C++,
Продажа товаров в магазине Бегемаг,
Выдача заработной платы,
Прием экзаменов, сдача экзаменов,
Сформулируйте систему команд и среду для каждого из этих исполнителей.

Исполнитель алгоритма

Восстановить последовательность алгоритма
Алгоритм «Вызов пожарной команды по телефону»
начало
Ждать ответа.
Набрать номер 101.
Нажать кнопку завершить разговор
Нажать кнопку вызов.
Сообщить информацию
Взять телефон
конец

Примеры алгоритмов

2. У исполнителя Конструктор две команды, которым присвоены номера:
1. приписать 2
2. разделить на 2
Первая из них приписывает к числу на экране справа цифру 2, вторая – делит его на 2.
Составьте алгоритм получения из числа 8 числа 6, содержащий не более 5 команд. В ответе запишите только номера команд.
Решение:


Примеры алгоритмов
Ответ: 22212
8/2=4 (2. разделить на 2)

12/2=6 (2. разделить на 2)
2/2=1 (2. разделить на 2)
12 (1. приписать 2)
4/2=2 (2. разделить на 2)

3. Алгоритм из одной цепочки символов получает новую цепочку следующим образом. Сначала записывается исходная цепочка символов, после неё записывается исходная цепочка символов в обратном порядке, затем записывается буква, следующая в русском алфавите за той буквой, которая в исходной цепочке стояла на последнем месте. Получившаяся цепочка является результатом работы алгоритма. Например:
Исходная цепочка символов: ЛЕС
Следующая будет цепочка: ЛЕССЕЛТ.
Определите цепочку символов, которая получится, если к исходной цепочке символов АЛ применить алгоритм дважды.
Исходная цепочка символов: АЛ.
Следующая будет цепочка:
Следующая будет цепочка:

Примеры алгоритмов
АЛЛАМ
АЛЛАММАЛЛАН

4. Автомат получает на вход трёхзначное десятичное число. По полученному числу строится новое десятичное число по правилу: вычисляются два числа — сумма старшего и среднего разрядов, а также сумма среднего и младшего разрядов заданного числа; полученные два числа записываются друг за другом в порядке не возрастания (без разделителей). Исходное число: 277. Поразрядные суммы: 2+7=9, 7+7=14. Результат: 149. Определите, сколько из приведённых ниже чисел могут получиться в результате работы автомата: 1616 169 163. В ответе запишите только количество чисел.
1616: (16=8+8; 16=8+8) - число 888;
169: (16=9+7; 9=7+2) - число 972
163: (цифра 3 получается суммой цифр 2 и 1 или 3 и 0, тогда цифра 16, должна получится суммой чисел, включающих в себя 3, 0, 1 или 2, тогда второе слагаемое будет 13,14, 15 или 16, а это не допустимо). 163 невозможно получить

Примеры алгоритмов

1. Дискретность – это свойство алгоритма означает, что путь решения задачи разделён на отдельные шаги. Каждому действию соответствует предписание (команда). Только выполнив одну команду, исполнитель может приступить к выполнению следующей команды.
Шаг алгоритма – это каждое отдельное действие алгоритма.
Алгоритм «Использование домофона»
начало
Набрать номер квартиры
Нажать кнопку «Вызов»
Услышав прерывистый сигнал, ждите ответа
Услышав ответ, говорите
Услышав звуковой сигнал, входите
конец

Свойства алгоритма

2. Массовость – применимость алгоритма ко всем задачам рассматриваемого типа, при любых исходных данных. Исходные данные могут выбираться из области, которая называется областью применимости алгоритма.
Алгоритм «Определение расстояния»
начало
Возьмите линейку
Вытяните руку с линейкой
Направьте руку на просматриваемый предмет
Установите линейку вертикально
Запомните количество делений линейки, соответствующих изображению предмета
Умножьте длину руки на примерную высоту предмета
Разделите получившееся число на измеренное в п. 5 количество делений. Это расстояние до предмета
Конец


Свойства алгоритма

3. Определенность (детерминированность, точность) – свойство алгоритма, указывающее на то, что каждый шаг алгоритма должен быть строго определен и не допускать различных толкований; строго должен быть определен порядок выполнения отдельных шагов.

Свойства алгоритма
Алгоритм «Использование домофона»
начало
Набрать номер квартиры
Нажать кнопку «Вызов»
Услышав прерывистый сигнал, ждите ответа
Услышав ответ, говорите
Услышав звуковой сигнал, входите
конец

Рецепт
Алгоритм «приготовления салата Оливье»
начало
1.Мясо отварить до готовности (около 40 минут)
2.Остудить мясо
3.Лук мелко покрошить
4.Залить его кипятком и оставить на 10 минут, воду слить
5.Мясо нарезать кубиками
6.Картофель почистить, нарезать кубиками
7. Яйца мелко покрошить
8.Огурцы мелко нарезать
9.Смешать картофель, мясо, лук, горошек (воду слить) , яйца, огурцы
10.Посолить по вкусу
11. Заправить майонезом
конец
Пример алгоритма

4. Результативность (конечность) – свойство, состоящее в том, что любой алгоритм должен завершаться за конечное число шагов.
Алгоритм «Использование домофона»
начало
Набрать номер квартиры
Нажать кнопку «Вызов»
Услышав прерывистый сигнал, ждите ответа
Услышав ответ, говорите
Услышав звуковой сигнал, входите
конец

Свойства алгоритма

5. Формальность – это свойство указывает на то, что любой исполнитель, способный воспринимать и выполнять инструкции алгоритма, действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и лишь строго выполняет инструкции.

Свойства алгоритма

Рецепт
Алгоритм «приготовления салата Оливье»
начало
1.Мясо отварить до готовности (около 40 минут)
2.Остудить мясо
3.Лук мелко покрошить
4.Залить его кипятком и оставить на 10 минут, воду слить
5.Мясо нарезать кубиками
6.Картофель почистить, нарезать кубиками
7. Яйца мелко покрошить
8.Огурцы мелко нарезать
9.Смешать картофель, мясо, лук, горошек (воду слить) , яйца, огурцы
10.Посолить по вкусу
11. Заправить майонезом
конец
Пример алгоритма