Алгоритмические конструкции

Министерство  сельского хозяйства 

российской  федерации

 

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный  аграрный университет ИМЕНИ ИМПЕРАТОРА ПЕТРА I»

 

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННОГО  ОБЕСПЕЧЕНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ  АГРОЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

 

 

Курсовой проект

на  тему: «Алгоритмические конструкции»

 

 

 

Выполнила: студентка  Г-3-1а

Жихарева Н. А.

 

Проверила: ст. преподаватель

Литвинова Л. И.

 

 

 

 

 

 

 

 

Воронеж 2012

Содержание

Содержание 2

Введение 3

1. Основные  алгоритмические конструкции: 6

1.1 Циклический  алгоритм. 6

1.2 Линейный  алгоритм. 14

1.3 Разветвляющийся  алгоритм. 14

2. Разработка  программы в среде Delphi, показывающая  информацию об учениках 16

2.1 Постановка  задачи 16

2.2 Блок-схема 16

2.3 Программный  код 17

2.4 Результаты  работы 18

Выводы и  предложения: 20

Список используемой литературы: 20

 

Введение

Само слово «алгоритм» возникло из названия латинского  перевода  книги

арабского математика IX века Аль-Хорезми «Algoritmi de numero  Indoru»,  что

можно  перевести  как  «Трактат  Аль-Хорезми  об  арифметическом   искусстве

индусов».

Алгоритмы встречаются и  в повседневной жизни, причем на каждом шагу,

под названиями «инструкция», «рецепт», «метод  решения».  Однако  не  всякое

предписание является алгоритмом. Инструкция  «действуй  по  обстановке»  или

известное из мира сказок «пойди туда - не знаю куда, принеси то  -  не  знаю

что» не есть алгоритмы, так  как они не точны,  не  указывают  на  конкретную

последовательность действий. Алгоритм должен предусмотреть  обработку  любых

ситуаций при его исполнении, и однозначно сказать, что делать  в  каждой  из

них.

Алгоритм - это точная  последовательность  предписаний,  исполнение  которых позволяет  посредством  конечного  числа  шагов  получить  решение   задачи, однозначно определяемое исходными данными.

Тема актуальна, так как  в любой среде программирования реализуются основные алгоритмические  конструкции, развивающий алгоритмический  стиль мышления, важность которого отмечена многими учёными. Ими подчёркивалась необходимость разработки алгоритмов.

Цель данного курсового  проекта заключается в изучении основных алгоритмических конструкций и описании разработки программы в среде Delphi.

Для осуществления данной цели, необходимо было решить следующие  задачи:

1. Рассмотреть, что такое циклическая структура, цикл с постусловием и предусловием;
2. Изучить линейную структуру;
3. Описать разветвляющийся алгоритм, его полное и неполное ветвление.

Основной метод исследования, применяемый в написании данной курсового проекта, является:

1. Метод индукции и дедукции;
2. Метод анализа и синтеза;
3. Метод восхождения от простого к сложному;
4. Метод научной абстракции;
5. Метод качественного и количественного анализа.

 

 

 

1. Основные алгоритмические конструкции:

1.1 Циклическая структура.

Повторяющееся  выполнение  действий  (групп   действий),зависящее   от

выполнения условия, называется циклом.

Любой цикл состоит из трех частей:  начала,  проверки  и  тела  цикла.

Начало – всегда первая часть цикла. Главная его функция  – подготовить  цикл.

Проверка определяет момент выхода из цикла.

Базовая  структура  "цикл".   Обеспечивает   многократное   выполнение

некоторой совокупности действий, которая называется  телом  цикла.  Основные

разновидности циклов представлены в таблице:

|Язык QBasic                                                     |Язык блок-схем                  |

|Цикл типа пока.                                                                                             |

|Do Until условие                                                         |[pic]                           |

|тело цикла (последовательность действий)               |                                |

|Loop                                                                               |                                |

|Do While условие                                                      |[pic]                           |

|тело цикла (последовательность действий)              |                                |

|Loop                                                                                |                                |

|Цикл типа для.                                                               |

|For i=i1 to i2                                                                 |[pic]                           |

|тело цикла (последовательность действий)               |                                |

|Next i                                                                               |                                |

Пример алгоритма цикл на алгоритмическом языке QBasic:

FOR I=1 TO 15

PRINT I

NEXT I

FOR I=7 TO –6 STEP –3

PRINT I

NEXT I

I=0

PRINT «Значение I в начале равно»; I

DO WHILE I<10

I=I+1

LOOP

PRINT “Значение I в конце  цикла равно”; I

Циклическая блок-схема приведена  на рисунке 1.

 

 

 

Рис.1 Блок-схема циклической структуры

 

Алгоритмическая конструкция  цикла.

Цикл - управляющая структура, организующая многократное выполнение указанного действия.

 

Цикл "пока":

 
Выполнение цикла "пока" начинается с проверки условия, поэтому  такую разновидность циклов называют циклы с предусловием. Переход  к выполнению действия осуществляется только в том случае, если условие  выполняется, в противном случае происходит выход из цикла. Можно  сказать что условие цикла "пока" - это условие входа в цикл. В частном случае может оказаться что действие не выполнялось ни разу. Условие цикла необходимо подобрать так, чтобы действия выполняемые в цикле привели к нарушению его истинности, иначе произойдет зацикливание. Зацикливание - бесконечное повторение выполняемых действий.

Цикл "до":

 
Исполнение цикла начинается с выполнения действия. Таким образом тело цикла будет реализовано хотя бы один раз. После этого происходит проверка условия. Поэтому цикл "до" называют циклом с постусловием. Если условие не выполняется, то происходит возврат к выполнению действий. Если условие истинно, то осуществляется выход из цикла. Таким образом условие цикла "до" - это условие выхода. Для предотвращения зацикливания необходимо предусмотреть действия, приводящие к истинности условия. Цикл с параметром, или цикл со счетчиком, или арифметический цикл - это цикл с заранее известным числом повторов.

 
В блоке модификации указывается  закон изменения переменной параметра.

Xo - начальное значение параметра

h - шаг

Xn - последнее значение параметра

Для создания циклов с параметром необходимо использовать правила:

1. Параметр цикла, его начальное и конечное значения и шаг должны быть одного типа
2. Запрещено изменять в теле цикла значения начальное, текущее и конечное для параметра
3. Запрещено входить в цикл минуя блок модификации
4. Если начальное значение больше конечного, то шаг - число отрицательное
5. После выхода из цикла значение переменной параметра неопределенно и не может использоваться в дальнейших вычислениях
6. Из цикла можно выйти не закончив его, тогда переменная параметр сохраняет свое последнее значение

Использование циклов с параметром для обработки массивов.

Массив - упорядоченная структура, предназначенная для хранения однотипных данных.

Упорядочение элементов  в массиве происходит по их индексам.

Индекс - порядковый номер  элемента.

Массив задается именем (заглавные  латинские буквы), типом данных и  размерностью.

Размерность - максимально  возможное количество элементов  в массиве. В один момент времени  можно обратиться только к одному элементу массива. Для этого указывается  имя массива и в скобках  индекс элемента.

Массивы делятся на одномерные (линейные) и двумерные.

Прообразом в математике для одномерного массива является вектор. Для двумерного - матрица.

Пример: вычислить n!         Пример: вычислить aⁿ

   
Пример: ввести элементы массива:

а)одномерного, размерности 10;  б)двумерного, 5x5

 
Условные конструкции.

1) неполная форма с  одним оператором 

 
2) полная форма с одним  оператором 

 
3) неполная форма с  несколькими операторами 

 
4) полная форма с несколькими  операторами 

 
1) IF условие THEN оператор;

2) IF условие THEN оператор1 ELSE оператор2;

3) IF условие THEN BEGIN                

оператор1;                

оператор2;                

…                

операторN;            

END;

4) IF условие THEN BEGIN                

оператор1;                

оператор2;                

…                

операторN;            

END ELSE            

BEGIN                

оператор1;                

оператор2;                

…                

операторN;            

END;

Пример: ввести оценку студента в баллах и сообщить ее название.

 
Begin  

Read(b)  

If b=5 then Write('отлично') else    

If b=4 then Write('хорошо') else      

If b=3 then Write('удовл.') else        

If b=2 then Write('неудовл.') else        

Write('это не оценка');

End.

Конструкция выбор.

Ситуации, реализующие систему  вложенных ветвлений могут быть разрешены с использованием конструкции выбор.

Оператор выбора является структурированным и использует в своей записи операторы case, of, else, end и операторные скобки по необходимости.

В самом общем виде оператор выбора можно записать так:

Case порядковая переменная of     

значение1: begin оператор1; оператор2; …; операторN; end;    

значение2: begin оператор1; оператор2; …; операторN; end;    

…  
    значениеM: begin оператор1; оператор2; …; операторN; end;    

else begin оператор1; оператор2; …; операторN; end;

end;

Пример: ввести оценку студента в баллах и сообщить ее название.

Begin  

Read(b)  

Case b of    

5: Write('отлично');    

4: Write('хорошо');    

3: Write('удовл.');    

2: Write('неудовл.');    

else Write('это не оценка');  

end;

End.

Порядковая переменная, значение которой при выполнении программы  определяет ветвь в операторе  выбора, подлежащую выполнению, может  принадлежать любому целочисленному типу. В случае, когда для нескольких значений выполняемые действия одинаковы, их можно указать один раз, а сами значения перечислить через запятую.

Пример: напечатать количество дней во введенном месяце:

Begin  

Read(m);  

Case m of