DOCX, 22.4 КБ

Тема: «Алгоритм и его свойства».
Цель: познакомить учащихся с понятием алгоритма, исполнителями
алгоритмов.
Задачи:
 изучить виды алгоритмов и их свойства с помощью примеров из
жизни.
 развитие мышления школьников через установление причинноследственных связей.
 развивать навыки самоконтроля.
Ход занятия.
I.
ОНУ (организация начала урока – приветствие, проверка
отсутствующих).
II.
Проверка домашнего задания.
III. Объяснение нового материала.
Алгоритм - описанная на некотором языке точная конечная система
правил, определяющая содержание и порядок действий над некоторыми
объектами, строгое выполнение которых дает решение поставленной задачи.
Понятие алгоритма, являющееся фундаментальным в математике и
информатике, возникло задолго до появления средств вычислительной
техники. Слово «алгоритм» появилось в средние века, когда европейцы
познакомились со способами выполнения арифметических действий в
десятичной системе счисления, описанными узбекским математиком
Муххамедом бен Аль-Хорезми
Алгоритмом называется точная инструкция исполнителю в понятной для
него форме, определяющая процесс достижения поставленной цели на
основе имеющихся исходных данных за конечное число шагов.
Способы описания (виды) алгоритмов.
Словесное
описание представляет
структуру
алгоритма
на естественном языке. Например, любой прибор бытовой техники
(утюг,электропила, дрель и т.п.) имеет инструкцию по эксплуатации,
т.е.словесное описания алгоритма, в соответствии которому данный прибор
должен использоваться. Никаких правил составления словесного описания
не существует. Запись алгоритма осуществляется в произвольной форме
на естественном, например, русском языке.
Псевдокод - описание структуры алгоритма на естественном, частично
формализованном языке, позволяющее выявить основные этапы решения
задачи, перед точной его записью на языке программирования. В псевдокоде
используются некоторые формальные конструкции и общепринятая
математическая символика. Строгих синтаксических правил для записи
псевдокода не существует. Это облегчает запись алгоритма при
проектировании и позволяет описать алгоритм, используя любой набор
команд.
Блок-схема описание
структуры
алгоритма
с
помощью геометрических фигур с линиями-связями, показывающими
порядок выполнения отдельных инструкций. Этот способ имеет
ряд преимуществ. Благодаря наглядности, он обеспечивает «читаемость»
алгоритма и явно отображает порядок выполнения отдельных команд.
Описания алгоритма в словесной форме, на псевдокоде или в виде блоксхемы допускают некоторый произвол при изображении команд. На
практике исполнителями алгоритмов выступают компьютеры. Поэтому
алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть
записан на «понятном» ему языке, такой формализованный язык
называют языком программирования.
Основные алгоритмические конструкции.
линейная алгоритмическая
конструкция.
Линейной называют
алгоритмическую конструкцию, реализованную в виде последовательности
действий (шагов), в которой каждое действие (шаг) алгоритма выполняется
ровно
один
раз,
причем
после
каждого действия
(шага)
выполняется действие (шаг), если действие - не конец алгоритма.
- разветвляющаяся алгоритмическая конструкция. Разветвляющейся (или
ветвящейся) называется алгоритмическая конструкция, обеспечивающая
выбор между двумя альтернативами в зависимости от значения входных
данных. При каждом конкретном наборе входных данных разветвляющийся
алгоритм сводится к линейному.
- алгоритмическая конструкция «Цикл». Циклической (или циклом)
называют алгоритмическую конструкцию, в которой некая, идущая подряд
группа действий (шагов) алгоритма может выполняться несколько раз, в
зависимости от входных данных или условия задачи.
рекурсивный
алгоритм.
Рекурсивным
называется
алгоритм,
организованный таким образом, что в процессе выполнения команд на
каком-либо шаге он прямо или косвенно обращается сам к себе.
Выполнение алгоритмов определяется следующими правилами:
 последовательность действий;
 альтернативность действий;
 использование повторений действий;
 использование вспомогательных алгоритмов.
2
Главная особенность любого алгоритма – формальное исполнение,
позволяющее выполнять заданные действия (команды) различным
техническим устройствам (исполнителям).
Основными свойствами алгоритмов являются:
1. Универсальность (массовость) - применимость алгоритма к
различным наборам исходных данных.
2. Дискретность - процесс решения задачи по алгоритму разбит на
отдельные действия.
3. Однозначность - правила и порядок выполнения действий алгоритма
имеют единственное толкование.
4. Конечность - каждое из действий и весь алгоритм в целом обязательно
завершаются.
5. Результативность - по завершении выполнения алгоритма обязательно
получается конечный результат.
6. Выполнимость - результата алгоритма достигается за конечное число
шагов.
Выделяют три крупных класса алгоритмов:
- вычислительные алгоритмы, работающие со сравнительно простыми
видами данных, такими как числа и матрицы, хотя сам процесс вычисления
может быть долгим и сложным;
информационные алгоритмы,
представляющие
собой
набор
сравнительно простых процедур, работающих с большими объемами
информации (алгоритмы баз данных);
- управляющие алгоритмы, генерирующие различные управляющие
воздействия на основе данных, полученных от внешних процессов, которыми
алгоритмы управляют.
IV. Дом. Задание: привести примеры алгоритмов из техники, реальной
жизни, демонстрирующих его свойства.
3
4