Версия 15:13, 27 июля 2010

Гипермаркет знаний>>Информатика>>Информатика 9 класс>>Информатика: Алгоритмы с ветвящейся структурой

АЛГОРИТМЫ С ВЕТВЯЩЕЙСЯ СТРУКТУРОЙ

§ 36. Алгоритмы с ветвящейся структурой

Основные темы параграфа:

♦ представление ветвлений на АЯ. Трассировка ветвящихся алгоритмов;
♦ сложные ветвящиеся алгоритмы.

Представление ветвлений на АЯ. Трассировка ветвящихся алгоритмов

Рассмотрим несколько задач, решение которых на компьютере получается с помощью ветвящихся алгоритмов.

Первая задача: даны два числа; выбрать большее из них.

Пусть исходными данными являются переменные А и В. Их значения будут задаваться вводом. Значение большего из них должно быть присвоено переменной С и выведено на экран компьютера. Например, если A = 5, В = 8, то должно получиться: С = 8.

Блок-схема алгоритма решения этой задачи изображена на рис. 6.2.

Нетрудно понять смысл этого алгоритма. Если значение переменной А больше, чем B, то переменной С присвоится значение А. В противном случае, когда А < В, переменной С присвоится значение В.

Условием, по которому разветвляется алгоритм, является отношение неравенства А > В. Изучая базы данных и электронные таблицы, вы узнали, что такое отношение является логическим выражением. Если оно справедливо, то результатом будет логическая величина «истина» и выполнение алгоритма продолжится по ветви «да»; в противном случае логическое выражение примет значение «ложь» и выполнение алгоритма пойдет по ветви «нет».

До выполнения на компьютере правильность алгоритма можно проверить путем заполнения трассировочной таблицы. Вот как будет выглядеть трассировка нашего алгоритма для исходных значений A = 5, В = 8.

Ветвление является структурной командой. Его исполнение происходит в несколько шагов; проверка условия (выполнение логического выражения) и выполнение команд на одной из ветвей «да» или «нет». Поэтому в трассировочной таблице записываются не команды алгоритма, а отдельные операции, выполняемые компьютером на каждом шаге.

В алгоритме на рис. 6.2 используется полное ветвление. Эту же самую задачу можно решить, применяя структурную команду неполного ветвления. Блок-схема такого алгоритма изображена на рис. 6.3.

Выполните самостоятельно трассировку этого алгоритма для вариантов 1) А = 0,2, В = 0,3; 2) А = 7, В = 4; 3) А = 5, В = 5. Если вы все проделаете правильно, то убедитесь, что алгоритм верный.

А теперь запишем рассмотренные алгоритмы на Алгоритмическом языке (АЯ). Во-первых, нужно решить вопрос о том, как описать переменные в этом алгоритме. Вспомним, что для всех переменных в алгоритме на Алгоритмическом языке необходимо указать их тип.

Переменные А, В, С — числовые величины. В этой задаче они могут принимать любые значения. В программировании числовые величины, которые могут иметь любые значения — целые, дробные, — называются вещественными. Им ставится в соответствие вещественный тип. На Алгоритмическом языке этот тип указывается служебным словом вещ.

Как выглядит команда ветвления, вы уже знаете. Вот два алгоритма на АЯ, соответствующие блок-схемам на рис. 6.2 и 6.3:

Под сокращенным названием алгоритмов БИД подразумевается «Большее из двух».

Для программирования характерно то, что одна и та же задача может быть решена с помощью разных алгоритмов. И чем сложнее задача, тем больше можно придумать различных алгоритмов ее решения. Для больших задач (производственных, научных) практически невозможно точное совпадение алгоритмов, составленных разными программистами.

Следующая задача: упорядочить значения двух переменных X и Y по возрастанию. Смысл этой задачи следующий: если для исходных значении переменных справедливо отношение X < Y (например, X = 1, Y = 2), то оставить их без изменения; если же X > Y (например, X = 2, Y = 1), то выполнить обмен значениями.

Алгоритм обмена значениями двух переменных был рассмотрен в предыдущем параграфе. Вспомним, что для обмена нужна третья вспомогательная переменная.

В алгоритме решения данной задачи используется неполное ветвление. Приведем блок-схему (рис. 6.4) и алгоритм на АЯ.

Здесь роль вспомогательной переменной для обмена выполняет С.

Сложные ветвящиеся алгоритмы

Получим алгоритм решения еще одной задачи: найти наибольшее значение среди трех величин: А, В, С.

Естественно, возникает следующая идея этого алгоритма: сначала нужно найти большее из значений A и В и присвоить его какой-то дополнительной переменной, например D; затем найти большее среди D и С. Это значение можно присвоить той же переменной D.

Решение задачи сводится к двукратному применению уже знакомого алгоритма нахождения большего из двух значений. Блок-схема алгоритма — на рис. 6.5.

Нетрудно догадаться, что «БИТ» обозначает «Большее из трех». В структуре этого алгоритма содержатся два последовательных ветвления: первое — полное, второе — неполное.

Эту же задачу можно решить с помощью алгоритма, имеющего структуру вложенных ветвлении. Его блок-схема приведенная в следующем параграфе на рис. 6.6.

А вот как выглядят описание этого алгоритма на АЯ и трассировочная таблица при А = 5, В = 7, С = 2.

Коротко о главном

В команде ветвления в качестве условия может использоваться отношение неравенства между величинами.

Числовые величины, которые могут принимать любые значения (целые и дробные), имеют вещественный тип.

Для решения одной и той же задачи можно построить несколько вариантов алгоритмов.

Несколько ветвлений в одном алгоритме могут быть последовательными и вложенными.

Вопросы и задания

1. Какую структуру имеет алгоритм нахождения большего из двух значений?
2. Почему отношение неравенства можно назвать логическим выражением?
3. В каком случае для числовой переменной следует указывать целый тип, в каком — вещественный?
4. Составьте алгоритм (в виде блок-схемы и на АЯ) нахождения меньшего из двух значений.
5. Составьте алгоритм нахождения наименьшего из трех значений.
6. Для вывода на экран произвольной символьной строки нужно в команде вывода записать эту строку в апострофах. Например, по команде

вывод "ОТВЕТ"

на экран выведется слово ОТВЕТ.

Определите, какая задача решается по следующему алгоритму:

алг Задача-6
вещ  X
нач  ввод X
        если Х<0
        то вывод "отрицательное число'
        иначе вывод “положительное число”
        кв
кон

7. Составьте алгоритм, по которому на компьютере будет происходить следующее: в переменную S вводится возраст Саши, в переменную М вводится возраст Маши. В качестве результата на экран выводится фраза «Саша старше Маши» или «Маша старше Саши» (предполагаем, что кто-нибудь из них обязательно старше).
8. Решите предыдущую задачу, учитывая возможность одинакового возраста Саши и Маши. В таком случае может быть получен ответ: «Саша и Маша — ровесники».
9. Составьте алгоритм упорядочения значений трех переменных по возрастанию, т. е. при любых исходных значениях А, B, C отсортируйте их так, чтобы стало: А < В < С. Проверьте алгоритм трассировкой при разных вариантах значений исходных данных.

И. Семакин, Л. Залогова, С. Русаков, Л. Шестакова, Информатика, 9 класс
Отослано читателями из интернет-сайтов

_{Сборник конспектов уроков информатики, учебная программа по информатике 9 класс, материалы для подготовки к урокам, готовые домашние задания}

Содержание урока
 конспект урока                       
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников
 
Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 
 
Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.