Актуалізація проходить у вигляді бесіди. Питання до бесіди: 1. Що таке граф? (Граф відображає елементний склад системи і структуру зв'язків) 2. Назвіть елементи графа-мережі. (Вершини, ребра) 3. Назвіть елементи графа-дерева. (Корінь, гілки, листя)
Вивчення нового матеріалу
У своєму житті ми зустрічаємося з різними ситуаціями, наприклад, приготування супу, рішення рівняння на уроці алгебри, відкривання дверей і багато інших при вирішенні яких ми виконуємо певну послідовність дій. Які дії потрібно зробити, щоб відкрити двері?
Вставити ключ в замкову щілину
Такі послідовності дій ми здійснюємо щодня не замислюючись. Але ж така послідовність дій і є алгоритм. Таким чином, алгоритм - це точне розпорядження про послідовність дій, які повинні бути зроблені для отримання результату А де ми зустрічаємося з алгоритмами? Так само ми постійно стикаємося з алгоритмом в різних сферах діяльності людини. Зазвичай ми виконуємо звичні дії механічно. А давайте подумаємо, хто може виконувати алгоритм? (Людина, автомат, комп'ютер, машина). Тому той хто виконує алгоритм називається виконавцем. Якщо ми з вами уважно подивимося навколо себе, то побачимо що наш світ складається з безлічі алгоритмів, при цьому ці алгоритми різноманітні. Але навіть в такому різноманіття ми можемо виділити властивості, які має кожен алгоритм. Властивості алгоритму:
Дискретність - алгоритм повинен складатися з конкретних дій, наступних в певному порядку;
Визначеність - будь-яка дія має бути строго і недвозначно визначено у кожному випадку;
Масовість - один і той же алгоритм в цілому повинні мати можливість завершення;
Результативність - відсутність помилок, алгоритм повинен призводити до правильного результату для всіх допустимих вхідних значеннях;
Зрозумілість - алгоритм повинен бути виконавцю і виконавець повинен бути в змозі його виконати.
Також всі ці властивості можна розглядати, як вимоги до побудови алгоритму, таким чином, при побудові алгоритму розв'язання задачі ми повинні враховувати всі вимоги. Ще наш алгоритм можна поділити на види. Види алгоритмів:
Лінійний алгоритм - опис дій, які виконуються одноразово, при цьому чітко один за одним;
Циклічний алгоритм - опис дій, які повинні повторюватися певну кількість разів або поки не виконається умова.
Розгалужується алгоритм - алгоритм, в якому в залежності від умови виконується або одна, або друга послідовність дій.
Для того щоб записати алгоритм існує найбільш наочний спосіб у вигляді графічного представлення, який називається блок-схема.
Стандартні графічні об'єкти. Див. Таблицю в конспекті в розділі Додатково.
Що таке алгоритм? Наведіть приклади.
Які властивості алгоритмів ви знаєте?
Які види алгоритмів ви знаєте?
Що таке виконавець алгоритмів?
Сьогодні ми познайомилися з поняттям алгоритм, властивості алгоритму, видами алгоритму.
Поняття алгоритму. Властивості алгоритму. Виконавці алгоритмів (призначення, середа, режим роботи, система команд). Комп'ютер як формальний виконавець алгоритмів (програм).
Поява алгоритмів пов'язують із зародженням математики. Більше 1000 років тому (в 825 році) вчений з міста Хорезма Абдулла (або Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезмі створив книгу з математики, в якій описав способи виконання арифметичних дій над багатозначними числами. Саме слово алгоритм виникло в Європі після перекладу на латину книги цього математика.
Алгоритм - опис послідовності дій (план), суворе виконання яких призводить до вирішення поставленого завдання за кінцеве число кроків.
Ви постійно стикаєтеся з цим поняттям в різних сферах діяльності людини (кулінарні книги, інструкції по використанню різних приладів, правила вирішення математичних задач.). Зазвичай ми виконуємо звичні дії не замислюючись, механічно. Наприклад, ви добре знаєте, як відкривати ключем двері. Однак, щоб навчити цьому малюка, доведеться чітко роз'яснити і самі ці дії і порядок їх виконання: 1. Дістати ключ з кишені. 2. Вставити ключ в замкову щілину. 3. Повернути ключ два рази проти годинникової стрілки. 4. Вийняти ключ.
Якщо ви уважно озирніться навколо, то виявите безліч алгоритмів які ми з вами постійно виконуємо. Світ алгоритмів дуже різноманітний. Незважаючи на це, вдається виділити загальні властивості, якими володіє будь-який алгоритм.
Властивості алгоритмів: 1. Дискретність (алгоритм повинен складатися з конкретних дій, наступних в певному порядку); 2. детермінованість (будь-яка дія має бути строго і недвозначно визначено у кожному випадку); 3. Кінцівка (кожна дія і алгоритм в цілому повинні мати можливість завершення); 4. Масовість (один і той же алгоритм можна використовувати з різними вихідними даними); 5. Результативність (відсутність помилок, алгоритм повинен призводити до правильного результату для всіх допустимих вхідних значеннях).
Види алгоритмів: 1. Лінійний алгоритм (опис дій, які виконуються одноразово в заданому порядку); 2. Циклічний алгоритм (опис дій, які повинні повторюватися вказане число раз або поки не виконано завдання); 3. розгалужується алгоритм (алгоритм, в якому в залежності від умови виконується або одна, або інша послідовність дій) 4. Допоміжний алгоритм (алгоритм, який можна використовувати в інших алгоритмах, вказавши тільки його ім'я).
Для більш наочного уявлення алгоритму широко іспользуетсяграфіческая форма - блок-схема. яка складається зі стандартних графічних об'єктів.
Вид стандартного графічного об'єкта
Послідовність виконання дій.
Стадії створення алгоритму: 1. Алгоритм повинен бути представлений у формі, зрозумілою людині, який його розробляє. 2. Алгоритм повинен бути представлений у формі, зрозумілій тому об'єкту (в тому числі і людини), який буде виконувати описані в алгоритмі дії.
Об'єкт, який буде виконувати алгоритм, зазвичай називають виконавцем.
Виконавець - об'єкт, який виконує алгоритм.
Ідеальними виконавцями є машини, роботи, комп'ютери.
Виконавець здатний виконати тільки обмежена кількість команд. Тому алгоритм розробляється і деталізується так, щоб в ньому були присутні тільки ті команди і конструкції, які може виконати виконавець.
Виконавець, як і будь-який об'єкт, знаходиться в певному середовищі і може виконувати тільки допустимі в ньому дії. Якщо виконавець зустріне в алгоритмі невідому йому команду, то виконання алгоритму припиниться.
Комп'ютер - автоматичний виконавець алгоритмів.
Алгоритм, записаний на «зрозумілою» комп'ютера мовою програмування, називається програмою.
Програмування - процес складання програми для комп'ютера. Для перших ЕОМ програми записувалися у вигляді послідовності елементарних операцій. Це була дуже трудомістка і неефективна робота. Тому в подальшому були розроблені спеціальні мови програмування. В даний час існує безліч штучних мов для складання програм. Однак, так і не вдалося створити ідеальний мову, який би влаштував би всіх.