🗊Презентация Виды алгоритмов

Виды алгоритмов Лекция 6 Иллюстративный материал к лекциям по алгоритмизации и программированию Автор Саблина Н.Г. 2016 г.

Содержание

Виды алгоритмов Линейные Разветвляющиеся Циклические

Линейный алгоритм Линейным или простейшим называют такой алгоритм, в котором операторы программы выполняются в линейной последовательности, т.е. друг за другом все - от первого до последнего

Структура программы вычислительной задачи Исполняемый блок любой вычислительной программы можно условно разделить на следующие части заставка; ввод исходных данных; собственно вычислительная часть; вывод результатов вычислений

Заставка Она является визитной карточкой программы. Содержит краткие сведения о назначении, авторе, времени создания программы. Все эти сведения выводятся на экран. Для формирования заставки используются операторы вывода на экран Функция стандартной библиотеки языка Си printf Средства библиотеки потокового ввода-вывода языка С++ cout

Ввод исходных данных Организован в виде диалога «Запрос» - «ответ» Формируется чередованием операторов вывода на экран ввода с клавиатуры

Примеры диалога ввода исходных данных на языке Си (1) Пример 1 //Ввод исходных данных printf(“\nВведите переменную x=“); scanf(“%d”, &x); printf(“Введите погрешность eps=“); scanf(“%f”, &eps); //Конец ввода исходных данных

Примеры диалога ввода исходных данных на языке Си (2) Пример 2 //Ввод исходных данных printf(“\nВведите длины сторон треугольника \n a=“); scanf(“%f”, &a); printf(“\n b=“); scanf(“%f”, &b); printf(“\n c=“); scanf(“%f”, &c); //Конец ввода исходных данных

Запись формул в программе (1) Математические операции: + сложение; - вычитание; * умножение; / деление; % – целочисленное деление (остаток). ++ инкремент -- декремент При записи действительных чисел десятичная часть отделяется точкой. Результат вычисления присваивается некоторой переменной с помощью знака присваивания (=)

Запись формул в программе (2) Математические действия выполняются в порядке убывания их приоритета, порядок действий регулируется круглыми скобками. Пример: Формула: Оператор Си x=(102.5*(a - 5.74) + b*(23.6 + 1.4)) / (5.23 - 3.6 + 2);

Вывод результатов вычислений Вывод результата осуществляется на экран дисплея (в большинстве учебных примеров) Используются операторы вывода на экран. Пример 1 //Вывод результатов printf ( “Количество студентов-отличников в группе %d человек “, N); //Конец вывода результатов

Вывод результата вычислений в Си Пример 2 //Вывод результатов printf (“ Длина биссектрисы угла С равна Lc= %5.2f \n Длина биссектрисы угла А равна La= %5.2f \n Длина биссектрисы угла B равна Lb= %5.2f “, Lc, La, Lb); //Конец вывода результатов Пример 3 //Вывод результатов printf (“Медианы треугольника A=%6.3f B= %6.3f C= %6.3f”, x, z, k); //Конец вывода результатов

Пример 1. Площадь и периметр прямоугольника 1. Постановка задачи Исходные данные: a,b – стороны прямоугольника, действительные числа, вводятся с клавиатуры Выходные данные: … S, P – площадь и периметр прямоугольника, действительные числа 2. Метод решения … S = a  b P = 2 (a+b)

Пример 1. Площадь и периметр прямоугольника #include <stdio.h> main() { float a,b,S,P; // заставка printf(" \nПрограмма вычисления площади прямоугольника \nразмером axb \nАвтор: студент гр. Р-15061 Иванов И.И. 2006 г."); // ввод исходных данных printf(" \n‚Введите ширину a="); scanf("%f", &a); printf(" \n‚Введите длину b="); scanf("%f", &b); // вычисляемая часть S=a*b; P=2*(a+b); // Вывод результатов printf("\nплощадь прямоугольника S=%f \nпериметр P=%f ", S,P); }

Разветвляющиеся алгоритмы Позволяют разделить ход выполнения программы на взаимоисключающие ветви в зависимости от некоторого условия. Реализуются с помощью условного оператора оператора варианта

Условный оператор (полная форма) позволяет разделить выполнение программы на две взаимоисключающие ветви

Синтаксис оператора if (логическое выражение) ОПЕРАТОР 1; else ОПЕРАТОР 2; ОПЕРАТОР 3;

Пример float x, y, pmax; // инициализация переменных x, y ………………. if (x>=y) pmax=x; else pmax=y;

Условный оператор (сокращенная форма) используется, когда в ветви «нет» не требуется выполнять каких-либо действий

Пример 1 float x, y, pmax; ………………… if(x>pmax) pmax=x; y=x;

Пример 2 Рассмотрим еще один пример использования краткой формы условного оператора #include <stdio.h> main() { float x; printf (“Введите число: ”); scanf (“%f”, &x); if (x>0) printf (“Число %f положительное\n”,x); if (x==0) printf (“Число %f равно нулю\n”,x); if (x<0) printf (“Число %f отрицательное\n”,x); }

Составной оператор (1) Применяется, когда синтаксис языка допускает использование только одного оператора, а семантика программы требует выполнения последовательности действий. Операторы составного оператора заключаются в фигурные скобки - { и } - и отделяются друг от друга символами «;».

Составной оператор (2) Операторы, входящие в него, выполняются последовательно «один за другим». Нет ограничений на характер операторов, входящих в составной оператор. Может включать в себя и другие составные операторы. Язык Си допускает произвольную глубину их вложенности

Полная схема условного оператора с использованием составных операторов

Соответствующая схеме инструкция в программе будет выглядеть следующим образом: Соответствующая схеме инструкция в программе будет выглядеть следующим образом: if (логическое выражение) { ОПЕРАТОР 11; ОПЕРАТОР 12; … ОПЕРАТОР 1n; } else {ОПЕРАТОР 21 ; ОПЕРАТОР 22; … ОПЕРАТОР 2m; } СЛЕДУЮЩИЙ ОПЕРАТОР ПРОГРАММЫ ;

Оператор варианта (выбора) Является обобщением условного оператора для произвольного числа альтернатив. Если необходимо выбрать один из нескольких вариантов, то вместо вложенных конструкций if удобнее применять оператор множественного выбора (оператор-переключатель) switch.

Блок-схема оператора выбора

Прядок работы оператора варианта Вычисляется выражение в скобках за ключевым словом switch Просматривается список меток (case константа1 и т. д.) до тех пор, пока не находится метка, соответствующая значению выражения Выполняются действия соответствующей ветви case Если значение выражения не соответствует ни одной из меток case, выполняются операторы ветви default

Основная форма оператора : switch (выражение) { case константа1: последовательность операторов break; case константа2: последовательность операторов break; … case константаN: последовательность операторов break; default последовательность операторов }

Пример «Список писателей» #include <sidio.h> //Пример оператора switch с использованием break main() { char ch; printf ("Введите заглавную букву русского алфавита:"); ch=getchar(); if(ch>='A' && ch<='Я') switch(ch)

{ case 'A': printf ("Алексеев \n"); break; { case 'A': printf ("Алексеев \n"); break; case 'Б': printf(" Булгаков \n"); break; case 'В': printf (" Волошин \n"); break; default: printf ("Нет в списке писателя, чья фамилия начинается с этой буквы \n"); break; } else printf ("Надо было ввести заглавную русскую букву\n"): }

Пример Нечетные цифры Приведенная ниже программа выводит на экран названия нечетных цифр, не меньших заданной #include <iostream.h> void main() {int n; cout<<”\nВведите любую десятичную цифру: “; cin >> n; switch (n)

{case 0: case 1: cout << “один, “; {case 0: case 1: cout << “один, “; case 2: case 3: cout << “три, “; case 4: case 5: cout << “пять, “; case 6: case 7: cout << “семь, “; case 8: case 9: cout << “девять, “; break; default : cout << “ \nНеверный ввод данных “; } }

Итоги Рассмотренные вопросы: Программирование разветвленных алгоритмов Условный оператор Составной оператор Оператор варианта

Библиографический список Подбельский В.В., Фомин С.С. Курс программирования на языке Си: учебник. М.: ДМК Пресс, 2012. – 384 с. Павловская Т.А. C/C++. Программирование на языке высокого уровня: учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению "Информатика и вычисл. техника" СПб.: Питер, 2005. - 461 с. Павловская Т. А., Щупак Ю. А. С++. Объектно-ориентированное программирование. Практикум. Практикум. — СПб.: Питер, 2006. — 265 с: ил. Березин Б.И. Начальный курс C и C++ / Б.И. Березин, С.Б. Березин. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. - 288 с Каширин И.Ю., Новичков В.С. От С к С++. Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2012. – 334 с.

Автор: Саблина Наталья Григорьевна Ст. преподаватель каф. РТС УрФУ