1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация




Название1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация
страница1/2
Дата публикации24.07.2013
Размер1.76 Mb.
ТипДокументы
zadocs.ru > Информатика > Документы
  1   2
1.Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации.

Информация– одно из фундаментальных понятий соврем-й науки, имеет философский характер и явл-ся предметом постоянных научных дискуссий. Слово «информация» в шир. смысле мы используем для обознач. содержания разл-х сообщений. Законы и методы организации информационных процессов с помощью универсального исполнителя – комп-а – изучает наука информатика. Одного точного определения инфо-ции в науке нет.->в шк. курсе рассм-т понятие об информации. Понятия отличаются от определений тем, что смысл, кот. они несут, может изменяться в зависимости от того, где это понятие используется. Так, например, информация – это: в быту – сведения об окружающем мире, которые воспринимает человек или устройства; в технике – отражение внешнего мира с помощью знаков или сигналов; в теории информации – сведения, которые полностью снимают или уменьшают неопределенность. Есть два подхода к определению понятия «инфо-ия» – содержательный и алфавитный. Содержательный подход связан с передачей информации: информация – это сведения, которые снимают неопределенность (Клод Шеннон). Оно используется в матем-й теории информации. Рассмотрим осн. правила, на кот-х основан содержательный подход: 1)сообщение содержит информацию, если оно явл-ся для чел-ка новым и понятным; 2) неопределенность знаний о некот. событии – это кол-во возможных вариантов наступл. этого события; 3) сообщение, кот уменьшает неопределенность знаний в 2раза содержит 1 бит информации; 4) количество информации о том, что произошло одно из N равновероятных событий, находится по формуле I = log2N. Например, для последовательности N-чисел инфо-я «задуманное натуральное число четное» уменьшает неопределенность в 2раза. Алфавитный подход связан с кодированием инфо-и: она представляется как последовательность символов некот. алфавита (кодируется) (А.Н. Колмогоров). Основные правила, на которых основан алфавитный подход: 1) кол-во символов N, которые составляют алфавит, называют мощностью алфавита; 2) кол-во инфо-и, кот-е соотв-т одному символу алфавита, равно i = log2N; 3) сообщение из K символов содержит информацию объемом K*i. Так, если алфавит состоит из двух символов – нуля и единицы, получаем двоичное кодирование информации. Т.о., при алфавитном подходе кол-во инфо-и никак не зависит от ее содержания и, оба подхода пытаются определить информацию через ее измерение. Информация равна 0, когда возможно только 1событие. С ростом числа событий кол-во информации увеличивается и достигает макс-го значения. Для измерения информации за единицу берут «бит» - количество инфо-и, кот-е можно передать в сообщении, состоящем из одного двоичного знака (0 или 1). 1 байт = 8 бит. 1 кбайт (килобайт) = 1024 байт = 210 байт. 1 Мбайт (мегабайт) = 1024 кбайт . 1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт . 1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт. Информация хара-ся содержанием и формой представления. Оценивая содержание информации, выделяют ее св-ва – объективность (независимость от чьего-либо мнения или сознания, а также от методов получения), достоверность (верность информации, не вызывающая сомнений), полнота (содержит миним, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей), актуальность (степень соответствия информации текущему моменту времени), полезность, понятность. Формы представления информации (визуальная, звуковая, тактильная, вкусовая, информация о запахах)+носителяли, на которых информация представлена (текстовая, графическая, цифровая, нотная) и генетическая информацию. Понятие «инф-ия» формир-ся в шк.курсе также через перечисление действий с инфо-ей – информационных процессов( передача, сохранение и обработка,обмен, сбор, распространение, запись, считывание, поиск, редактирование, упорядочение, создание).Форма представления (текстовая-передаваемая в виде символов, предназначенных обозначать лексемы языка, числовая-в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия,графическая-в виде изображений, событий, предметов, графиков, звуковая — устная или в виде записи передача лексем языка аудиальным путём).Одной из форм представления и обмена информацией между людьми являются языки: естественные (бел, рус, англ и др.) и формальные (азбука Морзе, языки программирования, языки представления хим, матем формул, нотная грамота и др.). В основе естественных языков лежит алфавит. Таким образом, язык является знаковой системой. В каждом языке существуют правила для работы с ним. В устной речи на естественном языке элементами инфо. являются слова. Формальные языки – это языки, придуманные и разработанные человеком для определенных целей. В отличие от естественных языков формальные языки состоят из специальных знаков и записываются с помощью строгих правил синтаксиса и грамматики. Информация передается от источника к приемнику с помощью сигналов, например электрических, световых, звуковых. Сигнал (от лат. слова signum – знак) – изменяющийся во времени физический процесс, с помощью которого передается сообщение. Сообщение – форма представления информации в виде совокупности знаков (символов). В современном компьютере обрабатывается числовая, текстовая, графическая и звуковая информация. Процессор обрабатывает информацию, представленную в цифровой форме. Задачей устройств ввода-вывода компьютера в зависимости от их назначения является преобразование информации в форму понятную компьютеру или человеку. Техническое преобразование информации должно осуществляться по формальным правилам.

Классификацию можно дополнить другими критериями: 1) по качеству проявления (полезная, бесполезная, дезинформация); 2) по общественному значению (массовая: повседневная, общ-полит, эстетическая и др.; спец: науч, техническая, управленческая и др.); 3) по целям использования (нормативная, плановая, справочная, отчетная, аналитическая). В 1928 г. американский инженер Р. Хартли предложил научный подход к оценке сообщений. Предложенная им формула имела следующий вид: Есть некоторая система. Количество состояний N, количество вопросов m, количество информации I. Причем для каждого m, N который ему соответствует равен . Тогда - формула Р.Хартли.    В 1948 г. американский инженер и математик К Шеннон предложил формулу для вычисления количества информации для событий с различными вероятностями.Если I - количество информации, N - количество возможных событий, рi - вероятности отдельных событий, то кол-во инфо-и для событий с различными вероятностями можно опред. по формуле: - формула К.Э. Шеннона, где .

^ 2.Возможности текстового процессора Word (последней рабочей версии). Структура интерфейса Word. Основные элементы Word-документа

Текстовые процессоры – программные средства, которые обеспечивают подготовку текст.док-ов, листов, артикулов, отчетов, прайс-листов,... Раздела между процессорами и редакторами явного нет, но счит-ся, что редакторы имеют меньше функциональных возможностей, чем процессоры.

Процессоры могут иметь разное предназначение: 1) редакторы текстов программ, разработанных для подготовки программ на языке программирования (C++,Pascal);2) редакторы текстов, документов для DOS и Windows(Word Perfect, Word Star, Лексикон);3)издательские системы – для подготовки книг, журналов, газет, рекламных буклетов (Page Maker, Ventura Publisher, Corel Ventura); 4)редакторы научных документов, для научных работ, набор специальных формул, черчения (Chiwriter, Latex).

Текст-й процессор Word является редактором текстов и док-в. Входит в состав программного пакета Ms Office.^ Запуск текстового редактора: Пус —> Програм­мы —» Microsoft Word.

Возможности: создание и построение текстового док-а и сохранение его на носителе инфо-и; просмотр и редактирование док-а; обеспечение использования различных шрифтов и способов выделения текста, форматирование абзацев и страниц с текстом, построение документа сложной структуры: списки, таблицы, колонки ,включение в документ формул, картинок, диаграмм;обеспечение автоматической нумерации страниц документа, нумерация сносок в документе,форматирование содержания документа по его заголовкам;проверка правописания и автоматический перенос слов,набор и редактирование текста;проверка орфографии;форматирование документа;создание рисунков;вставка готовых рисунков;вставка таблиц;просмотр документа перед печатью;сохранение текстового документа;вывод на печать и др.

Элементы окна Word(интерфейс- (англ. interface — поверхность раздела, перегородка) — совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы.):1)строка заголовка; 2)строка главное меню: файл(команды работы с докумен), правка(редактирование),вид(представл.наэкране) формат(форматирование), сервис(лексико-грамматическая обработка документа), таблица, окно; 3)панель инструментов (стандартная, панель форматирования); 4)масштабная линейка (над документом); 5)полосы прокрутки; 6)строка состояния;7)панель инструментов Рисование;8)рабочее поле текст.редактора;9)кнопки для режимов просмотра.

Приемы работы с текстом: Изменение шрифта текста документа выполняется по основным направлениям: -Изменение имени шрифта; -Выбор стиля шрифта (начертания ); -Установка размера шрифта; -Определение способов подчеркивания текста. -Выбор цвета. Для установки шрифта используются значки панели форматирования или с помощью окна «Шрифт».

^ Форматирование абзацев: Под абзацем в текстовом процессоре Word понимается фрагмент текста, который заканчивается там, где нажата клавиша (Ввод), в конце текста проставляется маркер конца абзаца - символ (пи1,. он на печати невиден. Форматирование абзаца включает:-Выбор шрифта абзаца, определение его размера и стиля; -Выравнивание абзаца или блока текста; -Установку абзацных отступов; -0пределение межстрочных интервалов и интервалов между абзацами; -Обрамление текста. Окно « Абзац».

^ Форматирование страниц: -Изменение размера и ориентации страницы;

-Установка границ текста на странице, -Установка разрывов страниц;

-Разбивка документа на разделы; -Создание колонтитулов ;-Нумерация страниц.

Документ-контейнер. При формировании и систематизации информации ее удобно размещать в таблицах Таблица - это совокупность строк и столбцов, которые образуют прямоугольные блоки (ячейки) В них может быть размещена разнообразная текстовая и графическая информация. Таблица готовится рисованием (режим Нарисовать таблицу) или добавлением (режим Добавить таблицу) Таблица - Добавить таблицу появляется специальное диалоговое окно «Вставка таблицы», где определяется число строк и столбцов, ширина столбца.

^ Построение диаграмм по таблице Выделить таблицу вместе со строкой, содержащей заголовки колонок; загрузить Microsoft Graph 97 по цепочке команд Вставка —Объект — в окне «Вставка объекта» выбрать Microsoft Graph 97 и Ok. Появится специальная таблица содержащая данные из выделенной таблицы и диагр. Колонки. 1-ый способ: создать таблицу, которая состоит из одной строки и необходимого числа столбцов. Затем можно изменить цвет границ под цвет фона. 2-й способ: пиктограмма-кнопка «Колонки». Можно работать с диалоговым окном «Колонки». Меню Формат - Колонки. Здесь можно указать число колонок, тип их размещения, ширину каждой колонки. Списки Необходимо использовать цепочку команд меню Формат - Список. В диалоговом окне «Список» требуется выбрать одну из 3-х вкладок: Маркированный, Нумерованный, Многоуровневый. Вставка объектов. Вставка файла: Вставка -+ Файл, указать его имя и тип и Ok.

^ Вставка символа: Вставка -Символ, появится окно «Символ», щелкнув мышью по требуемому символу, вставить в текст с_ помощью кнопки _ «Вставить» в окне «Символ» и нажать кнопку «Закрыть».

^ Вставка надписи: Объект, Вставка -Объект - из окна «Вставка объекта» выбирается пункт MS Clip Gallery. Здесь выбираем по вкладкам Графики, Картинки, Звуки, Видео. Затем щелкаем по кнопке «Вставить».

^ Вставка фигурного текста WordArt: Вставка - Рисунок - Объект WordArt или с помощью пиктограммы-кнопки «Добавить объект WordArt».

Вставка математических формул MS Equation3.0: Вставка - Объект -MS Equation 3.О. Форматирование документа по шаблонам. С их помощью создаются наиболее распространенные документы. Файл – Создать. В окне «Создание документа» указывается нужный шаблон.

3.Электронные таблицы. История возникновения электронных таблиц. Их назначение и использование. Функциональные возможности электронных таблиц. Табличный процессор MS Excel

^ ЭТ-большой класс программ, предназначенный для интерактивной обработки данных. ЭТ (или табличные процессоры) - это прикладные программы, предназначенные для проведения табличных расчетов. Данные представляются в виде прямоугольных таблиц, ячейки(область определяемая пересечением столбца и строки таблицы. Адрес ячейки получается из номера столбца и номера строки. Иногда ячейки заполняют формулами.),которой могут содержать числа, тексты, формулы. Формулы задают зависимость значений одних клеток от других, можно задать и корректировать данные в ячейках, при этом, если некоторые ячейки зависят от изменяемых ячеек по заданным формулам, то их содержимое автоматически изменяется. Изменения отображаются на экране. Имеется возможность задания формата изображения таблицы на экране, способы вывода содержимого на принтер, можно выполнять сортировку данных, поиск данных и т.д. Преимущества: ввод данных – просто и быстро, ЭТ – документ, пригодный к распечатке, мгновенное выполнение большого числа вычислений. Применение: для финансовых и экономических расчетов и составления документов, для решения математических и физических, вычислительных задач, для моделирования различных процессов и явлений, создания БД.

^ Основные элементы электронных таблиц: Столбец,Заголовки столбцов, Строка, Заголовки строк, Неактивная ячейка, Активная ячейка. История: Появление электронных таблиц исторически совпадает с началом распространения персональных компьютеров. Первая программа для работы с электронными таблицами — табличный процессор, была создана в 1979 году, предназначалась для компьютеров типа Apple II и называлась VisiCalc. В 1982 году появляется знаменитый табличный процессор Lotus 1-2-3, предназначенный для IBM PC. Lotus объединял в себе вычислительные возможности электронных таблиц, деловую графику и функции реляционной СУБД. Популярность табличных процессоров росла очень быстро. Появлялись новые программные продукты этого класса: Multiplan, Quattro Pro, SuperCalc и другие. Одним из самых популярных табличных процессоров сегодня является MS Excel, входящий в состав пакета Microsoft Office. Excel самая популярная сегодня программа ЭТ. С ее помощью ведут разнообразные списки, каталоги, таблицы, составляют финансовые и статистические отчеты, обсчитывают данные опросов общественного мнения и состояния торгового предприятия, обрабатываются результаты научного эксперимента, ведут учет, готовят презентационные материалы.Excel умеет вычислять суммы по столбцам и строкам таблицы, проценты, среднее арифметическое, банковский процент или дисперсию. Можно использовать множество стандартных функций – финансовые, математические, логические, статистические и т.д. Разнообразное оформление таблиц. Возможности форматирования данных – как в хорошем текстовом процессоре – более 200 различных функций.

В любой ячейке может наход-ся число, текст, формула. Формулой считается выражение, которое начинается со знака «=». ЭТ при создании рабочих таблиц позволяют производить следующие типовые задачи обработки информации:

Ввод данных и формул в рабочую таблицу.

Редактирование данных и формул.

-Форматирование данных рабочей таблицы. -Форматирование рабочей таблицы. -Запись рабочей таблицы на диск в виде файла (сохранение рабочей таблицы). -Считывание рабочей таблицы из файла в память компьютера (загрузка рабочей таблицы).

Вывод рабочей таблицы на бумагу.^ Excel предназначен для обработки данных прежде всего числовых. Обработка данных включает в себя:

- проведение различных вычислений с использование встроенного аппарата функций и формул; - исследование влияния различных факторов на данные; - решение задач оптимизации; - получение выборки данных, удовлетворяющих определённым критериям; - построение графиков и диаграмм; - статистический анализ данных.

^ Excel позволяет: размещать исходные данные и результаты в таблицах;

представлять данные в удобном для работы виде; Интерфейс программы очень схож с Microsoft Word. После запуска программы экран Excel содержит пять областей (по порядку сверху вниз): строка меню; панели инструментов; строка формул; окно книги; строка состояния.В нижней части окна книги находится несколько кнопок, с помощью которых можно переходить от одного листа к другому. Если видны не все ярлычки листов, то для просмотра содержания книги можно использовать четыре кнопки, расположенные в нижнем левом углу окна.Ячейки Excel являются основными строительными единицами рабочего листа. Каждая ячейка имеет свои строго определенные координаты, или адрес ячейки, где можно хранить и отображать информацию. Ячейка, находящаяся на пересечении столбца А и строки 1 имеет адрес А1.Зачастую границы данных таблицы выходят за пределы экрана монитора. В этом случае для просмотра содержимого листа надо использовать полосы прокрутки, расположенные вдоль правой и нижней сторон окна книги.В верхней части рабочей области Excel расположена строка меню. Ниже находятся панели инструментов с кнопками, выполняющими наиболее часто используемые функции. Работа с этой частью рабочей области Excel аналогична работе в Word. Ниже панели инструментов расположена строка формул. Содержимое активной (выделенной в данный момент) ячейки Excel всегда появляется в строке формул. В процессе ввода или редактирования данных в ячейке, в строке формул появляются три кнопки: кнопка отмены (красный крестик); кнопка ввода (зеленая галочка);кнопка изменения формулы (знак функции).Инфо-ю можно вводить как непосредственно в ячейку, так и в строку формул.В самом низу окна рабочей области находится строка состояния, показывающая режим работы программы.

^ 4.Универсальные системы символьной математики (типа Mathematica, Maple, Mathcad и др.). Функциональные возможности. Общий обзор. Описание и построение выражений.

Вычислительная мощь компа. позволяет использ. его как средство автоматизации научной работы. Для решения сложных расчетных задач используют специально написанные программы. В то же время в научной сфере встречается широкий спектр задач ограниченной сложности, для решения кот-х можно использовать универсальные средства. К такого рода задачам относятся след.: 1)подготовка научно-технич документов, содержащих текст и формулы, запис. в привычной форме для специалистов; 2)вычисление результатов математ операций, в кот участвуют числовые константы, переменные и размерные физ. величины; 3) операции с векторами и матрицами; 4)решение уравнений и систем уравнений (неравенств); 5)статические расчеты и анализ данных; 6)построение двумерных и трехмерных графиков; 7) тождественные преобразования выражений (в т.ч. упрощение), аналитическое решение уравнений и их систем; 8)дифференцирование и интегрирование, аналитическое и численное; 9)решение дифференц. уравнений; 10)проведение серий расчетов с различными значениями начальных условий и других примеров.

К универсальным программам(интеллектуальным системам комп-ой алгебры), пригодным для решения таких задач, отн-ся программы MathCad, Maple (дифференцирование функций; численное и аналитическое интегрирование; вычисление пределов; решение систем линейных и нелинейных уравнений; решение систем дифференциальных уравнений;  построение пересекающихся в пространстве объектов;встроенный язык процедурного программирования;простой и типичный синтаксис языка программирования; типы данных, задаваемых пользователем;средства отладки программ), Mathematica (Содержит множество функций как для аналитических преобразований, так и для численных расчётов. Кроме того, программа поддерживает работу с графикой и звуком, включая построение 2-х- и 3-х графиков функций, рисование произвольных геометрических фигур, импорт и экспорт изображений и звука).

MathCad – автоматизированная система, позволяющая динамически обрабатывать данные в числовом и аналитическом (формульном) виде. Программа сочетает в себе возможности проведения расчетов и подготовки форматирования науч. и технич. документов, кот. содержат формулы, рез-ты расчетов в виде таблиц данных или графиков, текстовые комментарии или описания, другие иллюстрации. В MathCad им соответст. два вида объектов: формулы и текстовые блоки. Формулы вычисляются с использ. числовых констант, переменных, функций, а также общепринятых обозначений матем. операций. Введенные в документ MC формулы автоматически приводятся к стандартной науч.-технич. форме записи. Графики, кот. автомат строятся на основе расчетов, также рассм. как формулы. Комментарии, описания и иллюстрации размещаются в текстовых блоках, кот. игнорир. при расчетах. В MC буквен. обозначения рассм. как переменные, и их значения задаются при помощи оператора присваивания(«:=»). Таким же образом можно задать числовые последоват-ти, аналитически определен функции, матрицы и вектора. Для вычисления числового значения выражения надо подставить все числовые значения и произвести действия – оператор вычисления(«=»). При изменении формулы программа автоматически производит необходимые вычисления, обновляя изменившиеся значения и графики. Единицы измерения присоединяют к значению величины с помощью знака умножения и данные автоматически преобраз. в одну и ту же систему единиц и обрабат в том же виде.

Программа MathCad позволит выполнить все операции с матрицами с помощью стандартных обозначений матема.т операторов (сложение, умножение) или встроенных функций. Блок уравнений и неравенств, требующих решения, запис. после ключевого слова given (дано). При записи уравнений использ знак логического равенства (комбинация клавиш CTRL+=). Значения переменных, удовлетвор системе уравнений и неравенств, наход. при помощи стандартной функции find. Для задач статического анализа данных, MathCad предоставляет средства интерполяции данных, предсказания дальнейшего поведения функции, построения графиков функций заданного вида, наилучшим образом соответств имеющемуся набору данных. При аналитических вычислениях рез-тат получают в нечисловой форме в результате тождественных преобразований выражений (раскрытие скобок, приведение подобных, применение тригоном тождеств. Для аналитического решения систем и уравнений в MathCad использ. оператор аналитического вычисления (CTRL+) и команды меню Simbolics (Аналит вычисления). Переменные при аналитических вычислениях рассмат как неопределенные. Для вычисления производной и интегралов могут использ. символические вычисления с помощью меню Simbolics/Variable (аналит вычисления/Переменная),имеется возможность численного дифференцирования и численного расчета определ. интегралов.В MathCad можно решать уравнения и системы уравнений первого порядка с заданными начальными условиями. Более высокого порядка, нужно преобразовать в систему уравнений первого порядка.

5,6,7

^ 8. Алгоритм и его св-ва. Описание А. Базовые структ.А. Осн. Этапы полного построения А. Структурный поход при построении А.

В бел.-рус. Терминолог-ом словаре «Информатика» (авт. Быкодоров Ю.А., Кузнецов А.Т., Павловский А.И., Пономаренко В.К., Морозов А.А.): «алгоритм–это конечн. последов-ть точно сформулир-ых правил, формальное исполнение которых позволяет за конечн. время получить искомый результат, основываясь на варьируемых исходных данных».

^ Способы описания:

  1. Словесно-формульное описание алгоритма (наприм. словесный алг-м перехода дороги на светофоре. ВАЖНО!!!Предложения обязательно нумеруются, чтобы можно было обратиться к какому-то шагу. С.-Ф.алгоритмы могут содержать мат.символы (алг. нахождение НОД)

  2. Графический способ представления алгоритмов (блок-схемы, граф-схемы, структурограммы, мы рассматривали только блок-схемы)

  3. ^ Представление в виде программ.

Блок-схемой –это графическое представление последовательности шагов алгоритма, которое наглядно показывает очередность и взаимосвязь операций, осуществляемых в алгоритме на каждом его шаге.

Базовые структуры алгоритма:

  1. Блоки начало- конец (изображаются овалами)

  2. Блоки обмена информацией (информ. блоки, ввод-вывод данных)





  1. Функциональные блоки (арифметические, вычислит. операции)

  2. Блок проверки условия (логич. Блок, исп-ся для определения порядка дальнейшего исполнения алг-ма в завис-ти от истинности или ложности условия

Да Нет

  1. Блок слияния изображается кружочком, в который входят две стрелки, а выходит одна.

Основные этапы полного построения алгоритма:

Методологический принцип решения задач на компьютере можно сформулировать как триаду «модель – алгоритм – программа».

  1. Этап – построение мат модели.

  2. Этап – построение алгоритма по мат.модели

  3. Этап – реализация алгоритма в виде программы

!!! Существуют неразрешимые алгоритмически задачи (трисекция угла)

^ Структурный подход при конструировании алгоритма

Суть: есть структуры – см.базовые структ.алг – решение дробиться до таких структур и основывается только на них. Алг-м, в кот. все действия выполняются одно за другим независимо от условий, называется линейным. Если в зав-ти от условий выполняется определ. послед-ть действий, то - алгоритм с ветвлением. Алгоритм с циклом, если одна и та же посл-ть действий совершается неск раз, при опред. условиях.

Точное опр. понятия алг. было разработано в мат логике в 30-40х гг.XXв. Примеры этих понятий: машина Тьюринга, нормальный алгоритм Маркова, рекурсивные функции. На языке каждой матем теории можно дать опр. алг., которые эквивал в некотором смысле.

^ Свойства: Дискретность – выполн команд по порядку, каждая отдельно от других; алг распад на отдельн шаги;Понятность – команды понятны исполнителю;Результативность – есть конец => реш. задачи. Не учитыв. затрат врем. и ресурсов.;Конечность – через конечн. число шагов рез-т;Массовость – для целого класса задач. исх. данные могут быть различн.;Определенность – четкие и однозначные для любого исполнителя команды(устав в армии);

^ Основные этапы построен. алгоритма.

Алгоритмизация – описательная функция процесса реш. задачи путем составл. и обоснов. алгоритма. Этапы алгоритмизации: 1. Разработка. Построен. алг-ма реш. задачи можно подчинить вполне определ. правилам, облегчающ. само построен. и поним. алг-ма. Эти прав. наз метологогией стр-го программир. и заключ. в принципе пошаг. детолизации, при использ. кот. примен. мет. реш. задач : итерац., дихотомия, рекурсия. 2. Обоснование приобрет. важн. знач. при исследовательск. хар-ре задачи, т. к позволяет реализ. конкрет. алг-м на всем множ-ве входн. данных. Док-во корректности: сходимость, конкретность, отсутствие запретных операций. 3. Представление. Способы домашин. предсавл. алг-ма, кот. отлич. др. от др. степенью нагляд., детализац. алг-ма: граф-сх., бл.-сх., учебн. алгор. яз., структурограммы. 4. Анализ : нахожд. вычисен. сложности, док-во правил алг-ма, тестир. на разн. наборах допустим. значений.

^ Структурный подход при конструиров. алгоритмов

Разработка сложных алг-мов и соотв им программ становится неуправляемой. Снизилась эффект, надежность, усложнилось тестирование => увелич время и стоимость прогр продукта. Лучшие программисты XX в Дейкстра и Вирт созд структ правила разраб программ - «методология структурир программирования». Осн стандартные структуры прграм-ния:1.алгоритм делим на независимые части – модули;2.модуль имеет одну входную и одну выходную точки;3.модуль – независимый блок, физически и логически отделен от др блоков;4.модуль начинается с комментария(назначение его, его перем и модулей, его вызывающих и вызываемых из него);5.в модуле – только базовые управляющие структуры (следование, ветвление, повтор), и вход и выход;6.Вложенность условн операторов не более 3 уровней.

9. Структура «альтернатива»: оператор ветвления и выбора. Структура «повторение»: цикл с предусловием, цикл с постусловием, цикл с заданным кол-ом повторений. Графическое пред-ставление структур «альтернатива» и «повторение».

Альтернатива – это такая форма организации действий, при которой в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого(-ых) условия(-й) выполняется та или другая последовательность действий.

В большинстве языков используются две структуры: ветвления и выбора

1. ВЕТВЛЕНИЕ (ЕСЛИ–ТО–ИНАЧЕ)

Эта структура работает следующим образом: Если условие принимает значение Истина (то есть выполняется), то выполняется действие 1 и не выполняется действие 2; если же условие принимает значение Ложь (т.е. не выполняется), то выполняется действие 2, а действие 1 игнорируется.

Действие 1 и действие 2 могут состоять как из одного оператора, так и из нескольких. Говорят, что данная структура является структурой «ветвления», так как позволяет выбрать некоторую ветвь пути исполнения программы.

Рассматривают также неполную форму структуры ветвления. Если в структуре при значении выражения = Ложь не выполняется никаких действий, то структура является неполной или сокращенной и изображается следующим образом (см. рис. 2).

На языке Паскаль эта базовая структура записывается с помощью структурного оператора IF–THEN–ELSE

^ 1. Полная форма, IF–THEN–ELSE:

IF условие

Then Действие 1

Else Действие 2;

Если действие состоит из нескольких операторов, то оно заключается в операторные скобки – слова Begin и End.:

2). Неполная форма, IF–THEN:

Структура записывается без оператора Else:

IF выражение Then действие1

В этой структуре слова if (если), then (то), else (иначе) являются служебными словами; условие – это любое логическое выражение; действие 1 и действие 2 – это любые базовые структуры языка Pascal (т.е. любая последовательность команд).

^ 2. ОПЕРАТОР ВЫБОРА

[Решение с помощью оператора IF–THEN–ELSE]

При записи таких сложных операторов IF в некоторых случаях можно использовать другую структуру, которая называется структура выбор и на языке Паскаль реализуется оператором CASE:

CASE Селектор OF

Диапазон 1: Действие 1;

. . .

Диапазон n: Действие n

ELSE Действие n+1;

END;

Селектор – это переменная или выражение любого простого типа, кроме Real (Подходят любые целые типы, логический и символьный. Не подходят строковый, вещественный, массив, запись, др.).

Действия 1,…,n+1 – это любые базовые структуры языка Паскаль (команды).

Диапазон 1,…,n – это значения, которые может иметь селектор.

Структура «Выбор» работает следующим образом:

Сначала вычисляется значение селектора, затем ищется тот диапазон, в который входит это значение и выполняется то действие, которое соответствует этому диапазону. Если значение селектора не вошло ни в один из приведенных диапазонов, то выполняется действие, которое записано после слова ELSE. В структуре «Выбор» слово else может отсутствовать.

^ Структура повторение (граф представление, 3 вида оператора цикла).

Зачастую в программах необходимо отдельный оператор или группу операторов повторять многократно. Чтобы их не записывать в программе несколько раз существуют операторы повторений (циклов). Любой цикл всегда состоит из операторов, которые повторяются, и условия, которое позволяет на некотором шаге выйти из цикла. Операторы, которые повторяются, образуют тело цикла. Условие, по которому образуется выход из цикла, является условием цикла.

^ 1. Стр-ра «Повторение с предусловием» Графически базовая структура «Повторение с предусловием» изображается так: Словами такую структуру можно сформулировать следующим образом: Пока условие цикла принимает значение Истина, выполнять тело цикла. Поэтому этот цикл еще называют циклом «ПОКА». Оператор цикла WHILE.

Структура «Повторение с предусловием» в Pascal представлена оператором цикла ^ While, кот. имеет такой формат: WHILE условие DO ТелоЦикла; While (пока) – служебное слово, условие – логическое выражение, которое может принимать значение True или False, Do (выполнять) – служебное слово, тело цикла – любые операторы языка Pascal. Если тело цикла состоит из двух и более операторов, то оно заключается в операторные скобки Begin–End.

^ 2. Структура «Построение с известным числом повторений»

Данная структура используется только в том случае, если заранее известно количество повторений тела цикла. Количество повторений может задаваться как промежуток между начальным и конечным значением переменной, которая может изменять свое значение на 1. Эта переменная называется счетчиком или переменной цикла. Формат записи структуры «Повторение с известным числом повторений» имеет вид: FOR счетчик := начальное значение TO конечное значение DO тело цикла;

Слова FOR(для), TO (до), DO (выполнять) – служебные слова, счетчик – это может быть переменная целого или символьного типа (теоретически – и логического, но лучше не упоминать об этом), начальное значение и конечное значение – это могут быть либо константы, либо переменные, либо выражения, но обязательно того же типа, что и счетчик, тело цикла может состоять из любых операторов языка Паскаль. Если тело цикла состоит не из одного оператора, а из нескольких, то оно заключается в операторные скобки Begin – End.

^ Оператор работает следующим образом. Сначала счетчику присваивается начальное значение. Если это значение меньше или равно конечному значению, то выполняется тело цикла. Потом значение счетчика увеличивается на 1 и опять сравнивается с конечным значением и т.д. Когда значение счетчика станет больше конечного значения, происходит выход из цикла. Учитывая сказанное, можно сказать, что если с самого начала значение счетчика больше конечного значения, то тело цикла не выполнится ни разу.

В операторе For счетчик может уменьшаться на 1. Тогда оператор записывается следующим образом: FOR счетчик := начальное значение DOWNTO конечное значение DO тело цикла; Downto (вниз до) – служебное слово. Все, что было сказано для предыдущего оператора For справедливо и для данного оператора. Специальной графической структуры для оператора For в стандартах не предусмотрена, поэтому графически данный оператор можно представлять как оператор с предусловием (While).

^ Структура «Повторение с постусловием»

Схематически такую структуру можно представить в следующем виде (см. блок-схему):

Структура «Повторение с постусловием» называется так потому, что в этой циклической структуре сначала выполняется тело цикла, а затем проверяется истинность условия. Если условие принимает значение False, то опять выполняется тело цикла; а если условие принимает значение True, то происходит выход из цикла. Так как сначала выполняется тело цикла, а уже потом проверяется истинность условия, то в данном цикле тело цикла всегда выполнится хотя бы один раз.

Словами «Повторение с постусловием» можно сформулировать так: «Тело цикла выполняется до истинности условия». Поэтому цикл еще называют циклом «ДО».

Данная структура на языке Pascal имеет следующий формат записи:

^ REPEAT тело цикла UNTIL условие;

Служебные слова Repeat (повторять) и Until (до), тело цикла – любые операторы языка Паскаль, условие – логическое выражение.

Замечание. Так как тело цикла находится между служебными словами Repeat и Until, то заключать тело цикла в операторные скобки не нужно.

Замечание. Все программы, которые можно создать с помощью цикла ^ Repeat, можно создать и с помощью цикла While. А вот наоборот не всегда возможно, так как в программах с циклом Repeat тело цикла должно выполниться хотя бы один раз, а в циклах While тело цикла может не выполниться ни разу.10. Процедуры и функции пользователя: формальные и фактические пар-ры, глоб и локальные переменные, входные и выходные данные.

В некоторых задачах одни и те же действия необходимо выполнять несколько раз в разных местах программы. Если записать весь текст программы, то придется один и тот же фрагмент программы писать несколько раз. В таких случаях действия, которые повторяются в разных местах программы, лучше оформить в виде отдельного алгоритма, который называется вспомогательным. Вспомогательные алгоритмы в языках программирования оформляются в виде подпрограмм. В языке Паскаль подпрограммы бывают двух видов: процедуры и функции. Процедуры и функции, в свою очередь, бывают пользовательскими (пользователь создает их самостоятельно, ориентируясь на свои потребности) проц. и функ. и стандартными (созданными разработчиками языка Pascal). Стандартные пр. и ф. готовы к использованию, а пользовательские необходимо предварительно описать, т.е. указать что именно они должны делать.

Процедуры пользователя.

Процедура пользователя имеет ту же структуру, что и любая программа языка Паскаль, другими словами, процедура пользователя состоит из:

^ 1.Заголовок 2.Объявление данных 3.Исполняемая часть. Процедуры находятся в основной программе, в разделе описаний. Для них отводится место, между разделом объявления переменных (VAR) и основной программой. Существенные отличия процедуры и вообще программы – в заголовке. Заголовок процедуры пользователя начинается служебным словом Procedure, после него идет имя процедуры (которое дает пользователь. Имя процедуры – идентификатор, уникальный в пределах програм­мы), далее (необязатель­но) в круглых скобках указываются формальные параметры и их типы). Список параметров может отсутство­вать, если процедуре не передается никаких значений и сама она не возвращает никаких значений. Формальные параметры заголовка делятся на входные и выходные. Входные формальные параметры процедуры пользователя – это те параметры, которые получают свое значение из основной программы. Выходные формальные параметры свое значение передают в основную программу. Входные параметры записываются сразу после открытой круглой скобки в заголовке процедуры. Выходные формальные параметры записываются после служебного слова Var в заголовке процедуры, затем круглая скобка закрывается.

Формат заголовка: Procedure имя процедуры (входные формальные параметры : их типы; Var выходные формальные параметры : их типы);

Для обращения к процедуре в основной программе записывается процедурный оператор, который состоит из имени процедуры и в круглых скобках перечисляются фактические параметры через запятую.

Имя процедуры (фактические параметры);

Фактические параметры – значения некоторых переменных из главной программы, которые передаются в процедуру.

Между формальными и фактическими параметрами должно быть взаимно однозначное соответствие. Это значит, что: 1.Должно быть одинаковое количество формальных параметров в заголовке процедуры и фактических параметров в процедурном операторе. 2.Должен соблюдаться порядок следования фактических параметров в процедурном операторе и формальных параметров в заголовке процедуры. 3.Типы соответственных параметров должны быть одинаковыми.

Кроме формальных, фактических в программе, в процедурах используются локальные переменные (параметры, кот. исп. только в самой процедуре. Они описываются после заголовка процедуры в разделе переменных) и глобальные переменные (те, кот. могут использ. и в основн. программе, и в процедуре. Они описываются в разделе переменных основной программы) Функции пользователя аналогичны процедурам пользователя, но имеют свои особенности:

- в функции есть только один результат выполнения;

- рез-т обозн-ся именем ф-ции (поэтому в разделе опер-ов ф-ции обязат. Д.б. оператор :=, в левой части которого - имя этой функции);

- в заголовке функции обязательно должен быть определён её тип;

- вызов функции в основной программе осуществляется непосредственно в любом выражении по её названию с указанием фактических параметров.

Формат описания функции имеет вид:

Function <имя> (формальные параметры): тип;

  1   2

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация icon1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации....
Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений, несущую...

1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация iconСообщения, данные, сигнал, атрибутивные свойства информации, показатели...
Эволюция понятия «информация» в XIX и начале XX веков. Выдающиеся ученые информатики. История методов обработки информации в работах...

1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация iconИнформатика – это наука, изучающая совокупность методов и средств...
Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные...

1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация icon1 Сообщения, сигнал, данные, атрибутивные свойства информации, показатели...
Основные понятия и методы теории информатики и кодирования. Сигналы, данные, информация. Общая характеристика процессов сбора, передачи,...

1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация iconРешение логических функций
Понятие информации. Виды информации, свойства информации. Виды сигналов. Измерение информации

1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация icon1. 2 Теоретические основы информатики Представление информации в компьютере
Для унификации (единообразия) представления в компьютере различной информации (текстовой, аудио-, видео-, и т д.) используют ее кодирование....

1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация iconОсновные понятия теории информации (сообщения, сигнал, данные, информация,...
Я, согласно справочной литературе, это: сведения, сообщения о чем-либо, которыми обмениваются люди; сигналы, циркулирующие в технических...

1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация iconИнформация. Понятие информации. Формирование информации (схема)....
В информатике под информацией понимается сообщение, снижающее степень неопределенности знаний о состоянии предметов или явлений и...

1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация icon!!!Сообщения, данные, сигнал, атрибутивные свойства информации, показатели...
Информацию рассматривают с точки зрения ее практической полезности для получателя

1. Информация, ее виды. Свойства информации. Способы передачи информации. Представление информации в компьютере. Измерение объемов информации. Информация iconБилет 1
Понятие информации. Виды информации. Роль информации в живой природе и в жизни людей. Язык как способ представления информации: естественные...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов