Материал: Информатика. Неформальное программирование и основы алгоритмизации вычислительных процессов. Кононов А.Д., Кононов А.А

42-2020

ИНФОРМАТИКА

НЕФОРМАЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ И ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

Методические указания к изучению дисциплины «Информатика»

для студентов направления 08.03.01 «Строительство» всех форм обучения

Воронеж 2020

УДК 004.9 (07) ББК 32,81 я 73

Составители: А. Д. Кононов, А. А. Кононов

Информатика: Неформальное программирование и основы алгоритмизации вычислительных процессов: методические указа-

ния к изучению дисциплины «Информатика» для студ. направления 08.03.01 «Строительство» / ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост.: А. Д. Кононов, А. А. Кононов.

–Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2020. – 30 с.

Вдоступной форме рассматриваются практические задания и приемы, используемые при построении алгоритмов различной структуры. Приводятся примеры, после подробного анализа которых, предлагаются контрольные вопросы и упражнения для проверки усвоения студентами изучаемого материала.

Предназначены для использования при изучении дисциплины «Информатика» студентами направления 08.03.01 «Строительство» всех форм обучения.

Ил. 7. Библиогр.: 10 назв.

УДК 004.9 (07) ББК 32,81 я 73

Рецензент – Д. В.Сысоев, к.т.н., доцент кафедры прикладной математики и механики Воронежского государственного технического университета,

Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

2

Введение

Современный специалист, работающий в области строительства, должен уметь пользоваться вычислительной техникой и информационными технологиями. Но при освоении программирования наибольшую трудность для студентов составляет овладение навыками конструирования алгоритмов, которые для наглядности представляются в виде блок-схем. При усвоении методики построения алгоритмов студент должен научиться выявлять структуру решения задачи и сводить ее к четко сформулированной последовательности действий.

Цель данных методических указаний – повысить эффективность самостоятельной работы студентов по овладению методикой конструирования алгоритмов, показать на конкретных примерах типовые, часто встречающиеся конструкции.

Вметодических указаниях рассматриваются практические примеры, используемые при построении алгоритмов различной структуры: линейных, разветвляющихся, циклических. Представлены задания, после подробного анализа которых предлагаются контрольные вопросы и упражнения для проверки качества усвоения студентами изложенного материала.

Врамках дальнейшего обучения предполагается использовать предложенные задания для решения на компьютере в ходе изучения конкретного алгоритмического языка.

Понятие алгоритма

Методические указания посвящены изучению основ алгоритмизации. Можно уверенно утверждать, что каждый, читающий эти строки, знаком с термином «алгоритм». Его применяют весьма широко, и не только в области вычислительной техники и программирования. Понятие алгоритма, относящееся к фундаментальным концепциям информатики, возникло задолго до появления компьютеров и стало одним из основных понятий математики.

Для решения задачи на ЭВМ необходимо выбранный метод ее решения выразить в виде определенной последовательности операций, выполняемых компьютером. При этом следует детально описать решение задачи, предусмотрев все возможные случаи, переходы и проверки. Разработка алгоритма - необходимый этап в процессе под-

3

готовки и решения задачи на ЭВМ, и в связи с этим алгоритмы представляют самостоятельную ценность как интеллектуальные ресурсы общества.

Понятие алгоритма широко используется как в математике, так и в программировании. Алгоритм представляет собой описание вычислительного процесса, ведущего от варьируемых начальных данных к искомому результату. Правильно разработанный алгоритм должен обладать следующим набором свойств.

Свойства алгоритма Дискретность. Алгоритм должен представлять процесс решения

задачи как последовательность выполнения простых действий (шагов, этапов).

Детерминированность (Однозначность). Каждое действие (шаг, этап) должно быть четким, однозначным, исключающим произвольное толкование и не оставляющим места для двусмысленности. Выполнение алгоритма носит, по сути, механический характер и не требует никаких дополнительных указаний, а применение алгоритма к одним и тем же исходным данным должно приводить к одному и тому же результату.

Результативность. Алгоритм должен приводить к получению решения задачи или сигнализировать о невозможности получения решения при имеющихся исходных данных. Каждое отдельное действие, как и весь алгоритм, должны иметь возможность реального исполнения, при этом результат должен быть получен за конечное число шагов.

Массовость. Алгоритм должен быть пригодным для решения любых задач, для которых он предназначен. Таким образом, алгоритм разрабатывается в общем виде так, чтобы его можно было применять для класса задач, различающихся только исходными данными. При этом исходные данные выбираются из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма. Например, для решения квадратного уравнения ах2 + вх + с = 0, коэффициенты а, в, с – различные действительные числа, а ≠ 0.

Разработка алгоритма решения задачи является очень ответственным этапом при подготовке задачи к решению на ЭВМ. Ошибки, допущенные на этапе разработки алгоритма, приведут к тому, что

4