Обобщение и систематизация знаний по теме «Исполнители и алгоритмы. Алгоритмические конструкции»

Научиться понимать и объяснять, что такое алгоритм, исполнитель, алгоритмические конструкции, и как они связаны между собой.

Алгоритмы окружают нас повсюду: от кулинарных рецептов до работы компьютерных программ. Понимание алгоритмических конструкций помогает логически мыслить, планировать действия и решать задачи не только в информатике, но и в любой деятельности, где нужна четкая последовательность шагов.

• Алгоритм — это точное и понятное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность действий, приводящую к решению задачи.
• Исполнитель — это объект, который выполняет алгоритм; у каждого исполнителя есть своя среда и система команд.
• Алгоритм должен обладать свойствами: дискретность, понятность, определенность, результативность, массовость.
• Способы записи алгоритмов: словесный, графический (блок-схема), программный (на языке программирования).
• Базовая алгоритмическая конструкция «следование» — это последовательное выполнение команд друг за другом.
• Ветвление — это конструкция, которая выбирает один из двух вариантов действий в зависимости от условия.
• Повторение (цикл) — это конструкция, которая позволяет выполнять группу команд несколько раз, пока выполняется условие.
• Любой алгоритм можно построить из трех базовых конструкций: следование, ветвление, повторение.

Алгоритм

Это точное и понятное предписание (инструкция) исполнителю выполнить конечную последовательность действий для достижения цели.

Исполнитель

Это объект (человек, животное, техническое устройство), который умеет выполнять определенный набор команд.

Среда исполнителя

Это обстановка, в которой работает исполнитель: объекты, которые его окружают, и связи между ними.

Система команд исполнителя (СКИ)

Это полный перечень команд, которые данный исполнитель умеет выполнять.

Алгоритмическая конструкция

Это базовая структурная единица алгоритма, определяющая порядок выполнения команд (следование, ветвление, повторение).

Блок-схема

Это графический способ записи алгоритма, где шаги изображаются геометрическими фигурами (блоками), соединенными стрелками.

• Свойства алгоритма: дискретность (разбит на отдельные шаги), понятность (исполнитель знает, как выполнять), определенность (нет двусмысленности), результативность (приводит к результату), массовость (применим к классу задач).
• Базовые алгоритмические конструкции: следование (линейный алгоритм), ветвление (развилка), повторение (цикл).
• Ветвление бывает полным (если-то-иначе) и неполным (если-то).
• Цикл с предусловием: условие проверяется до выполнения тела цикла; цикл с постусловием: условие проверяется после выполнения тела цикла.
• Блок-схема: овал — начало/конец, параллелограмм — ввод/вывод, прямоугольник — действие, ромб — условие.
• Алгоритм всегда должен быть конечным — число шагов не может быть бесконечным.

1. Пример 1случай

   Рецепт приготовления бутерброда

   Пояснение

   • взять хлеб, намазать масло, положить сыр — это линейный алгоритм (следование)
2. Пример 2случай

   Если на улице идет дождь, то взять зонт, иначе

   Пояснение

   • не брать: это ветвление
3. Пример 3случай
   • Пока не выучил стихотворение, повторять его чтение: это цикл с предусловием
4. Пример 4случай

   Алгоритм перехода дороги

   Пояснение

   • посмотреть налево, посмотреть направо, если машин нет — переходить, иначе — ждать: это ветвление с условием

• Слово «алгоритм» происходит от имени среднеазиатского ученого Аль-Хорезми, который в IX веке описал правила выполнения арифметических действий.
• В 1936 году Алан Тьюринг предложил абстрактную машину (машину Тьюринга), которая стала математической моделью алгоритма и легла в основу теории вычислений.
• Многие природные процессы можно описать алгоритмически: например, поведение пчел при строительстве сот или движение муравьев по феромонному следу.

• Исполнители и алгоритмы (урок 21)
• Алгоритмические конструкции (уроки 19-20)
• Программирование на языке Паскаль (следующие темы)