Программирование линейных алгоритмов

Научиться понимать и составлять линейные программы, которые выполняют простые вычисления и обмениваются данными с пользователем.

Линейные алгоритмы — фундамент любого программирования. Даже самые сложные программы состоят из множества маленьких линейных участков. Понимание этой темы позволяет автоматизировать простые расчёты, например, вычисление площади, стоимости, перевода величин, и является первым шагом к созданию полезных программ.

• Линейный алгоритм — это алгоритм, в котором все команды выполняются последовательно, одна за другой, в порядке их записи.
• В программировании линейный алгоритм реализуется как последовательность операторов (инструкций), записанных в тексте программы.
• Переменная — это именованная область памяти, которая хранит значение определённого типа и может изменяться во время выполнения программы.
• Оператор присваивания (в языках типа Pascal обозначается :=, в Python — =) вычисляет значение выражения и сохраняет его в переменной.
• Операторы ввода (например, read, input) позволяют программе получать данные от пользователя, а операторы вывода (write, print) — выводить результаты на экран.
• Перед использованием переменной её необходимо объявить (описать) с указанием типа данных (целый, вещественный, символьный и т.д.).
• Выражение — это конструкция, которая вычисляет новое значение из операндов (переменных, констант) с помощью арифметических операций.
• Линейные алгоритмы не содержат ветвлений и циклов — это их главное отличие от других алгоритмических структур.

Линейный алгоритм

Алгоритм, в котором команды выполняются строго по порядку, одна за другой, и каждая команда выполняется только один раз.

Переменная

Именованная ячейка памяти, в которой хранится значение. Значение переменной можно изменять во время работы программы.

Оператор присваивания

Команда, которая записывает в переменную результат вычисления выражения. Например, a := 5; или b := a + 2;

Оператор ввода

Команда, которая считывает данные, введённые пользователем с клавиатуры, и сохраняет их в переменную (например, readln(a) в Pascal, input() в Python).

Оператор вывода

Команда, которая выводит информацию на экран (например, writeln('Привет') в Pascal, print('Привет') в Python).

Тип данных

Множество значений, которые может принимать переменная, и операции, допустимые над этими значениями (целые числа, вещественные числа, символы, строки и т.д.).

Константа

Величина, значение которой не изменяется во время выполнения программы (например, число π = 3.14159).

• В линейном алгоритме количество команд равно количеству шагов, и все они выполняются ровно один раз.
• Правило присваивания: сначала вычисляется значение выражения справа от знака присваивания, затем оно записывается в переменную слева.
• В языках программирования для целых чисел используется тип integer, для вещественных — real (в Pascal) или float (в Python).
• Арифметические операции: + (сложение), - (вычитание), * (умножение), / (деление). В некоторых языках есть целочисленное деление (div) и остаток от деления (mod).
• Приоритет операций в выражениях: сначала выполняются операции в скобках, затем умножение и деление, потом сложение и вычитание.
• Для вывода текста и значений переменных используются операторы вывода, например, writeln('Сумма = ', s);
• Программа на Паскале начинается с program, затем идёт раздел описаний (var), и заканчивается begin ... end.
• В Python нет объявления переменных — тип определяется автоматически при присваивании значения.

1. Пример 1случай

   Вычисление площади прямоугольника

   Пояснение

   • программа запрашивает длину и ширину, затем умножает их и выводит результат
2. Пример 2случай
   • Перевод температуры из градусов Цельсия в Фаренгейты: F = C * 9/5 + 32
3. Пример 3случай

   Расчёт стоимости покупки

   Пояснение

   • цена за килограмм умножается на вес, и выводится итоговая сумма
4. Пример 4случай

   Обмен значениями двух переменных

   Пояснение

   • чтобы поменять местами a и b, нужна третья переменная-буфер
5. Пример 5случай

   Вычисление среднего арифметического трёх чисел

   Пояснение

   • программа вводит три числа, складывает их и делит на 3

• Самые первые программы были линейными: они просто выполняли последовательность арифметических операций, например, для расчёта баллистических таблиц.
• В языке Pascal оператор присваивания обозначается := (двоеточие и равно), чтобы отличать его от сравнения (=). Это придумал Никлаус Вирт, создатель Паскаля.
• Линейные алгоритмы часто называют «следованием» — это одна из трёх базовых алгоритмических структур (следование, ветвление, цикл), из которых можно построить любой алгоритм.

• При работе за компьютером соблюдайте правила техники безопасности: не трогайте провода, не вставайте без разрешения учителя, не запускайте посторонние программы.
• Следите за осанкой и делайте перерывы при длительной работе за экраном.

• Алгоритмы и исполнители (7 класс)
• Основы языка программирования (8 класс, предыдущие уроки)
• Ветвление и циклы (8 класс, следующие уроки)
• Величины и выражения в программировании