Циклические алгоритмы

Тема: «Составление программ с циклической структурой»

Вид занятия: практическое

Тип урока: урок усвоения знаний, умений, навыков

Цели урока:

• Образовательная: Дать понятия циклических алгоритмов: цикл с предусловием; цикл с постусловием; цикл с параметром Рассмотреть структуры  циклических алгоритмов и  их  блок – схемы; научиться разрабатывать простейшие циклические алгоритмы, записывать их в графическом представлении, реализовать алгоритмы в виде программ на языке Турбо Паскаль.

1. Развивающая: Способствовать развитию познавательного интереса к изучаемой дисциплине, любознательности студентов, развитие мыслительных способностей, памяти, внимания, умения сравнивать и анализировать.

2. Воспитательная: Воспитание внимательности, собранности; привитие навыков самостоятельной работы.

Методы обучения: информационно-развивающий (беседа, объяснение), наглядно-иллюстративный (демонстрация слайдов), репродуктивный (решение задач).

Межпредметные связи: дисциплины «Математика», «Программирование»

Внутрипредметные связи:

темы «Алгоритмы и способы их описания», «Составление линейных, разветвляющихся алгоритмов».

Обеспечение урока:

1. Наглядные пособия:

• Слайды с учебно-методическим материалом урока, тестирование в программе Power Point;

1. Раздаточный материал:

• Инструкционные карты для выполнения практической работы

1. ТСО:

• Персональные компьютеры IBM PC

• Мультимедийный проектор и экран

Ход урока

1. Организационный момент (1 – 2 мин):

• Приветствие

• Определение отсутствующих студентов

• Организация внимания студентов

2. Проверка знаний по пройденному материалу (10-15 мин)

Тестирование, проверка блок-схем (домашнее задание).

Повторить понятие алгоритма, основные конструкции алгоритмического языка.

• Уметь разрабатывать математическую модель, алгоритм и блок схему решения задачи.

• Иметь понятие о языках программирования и их назначении.

• Уметь работать в среде программирования.

• Знать структуры программы.

• Уметь записывать выражения, содержащие числовые и символьные величины.

• Знать структуры операторов и особенности их работы.

• Уметь применять операторы при написании программ с линейными и ветвящимися структурами.

• Уметь на компьютере создавать и запускать программы на отладку.

3. Сообщение темы, цели и плана урока (3 - 5 мин)

4. Актуализация опорных знаний (5 мин.)

Устная работа с презентацией (сл. 2-6)

5. Изучение и освоение нового материала (35 -40 мин)

Большинство практических задач требует многократного повторения одних и тех же действий, т. е. повторного использования одного или нескольких операторов.

Пусть требуется ввести и обработать последовательность чисел. Если чисел всего пять, можно составить линейный алгоритм. Если их тысяча, записать линейный алгоритм можно, но очень утомительно и нерационально. Если количество чисел к моменту разработки алгоритма неизвестно, то линейный алгоритм принципиально невозможен.

Другой пример. Чтобы найти фамилию человека в списке, надо проверить первую фамилию списка, затем вторую, третью и т.д. до тех пор, пока не будет найдена нужная или не будет достигнут конец списка. Преодолеть подобные трудности можно с помощью циклов.

Циклом называется многократно исполняемый участок алгоритма (программы). Соответственно циклический алгоритм — это алгоритм, содержащий циклы.

Различают два типа циклов: с известным числом повторений и с неизвестным числом повторений. При этом в обоих случаях имеется в виду число повторений на стадии разработки алгоритма.

Существует 3 типа циклических структур:

• Цикл с предусловием;

• Цикл с постусловием;

• Цикл с параметром;

Иначе данные структуры называют циклами типа «Пока», «До», «Для».

Графическая форма записи данных алгоритмических структур:

Цикл с предусловием (иначе цикл пока) имеет вид:

где

условие – выражение логического типа.

Цикл может не выполняться ни разу, если значение логического выражения сразу же оказывается ложь.

Студент в первый день выучил 5 английских слов. В каждый следующий день он выучивал на 2 слова больше, чем в предыдущий. Сколько английских слов.

Program slova;

Var a,d,s:integer;

Begin

A:=5; d:=1; s:=5;

While d

Begin

D:=d+1;

A:=a+2;

S:=s+a;

end;

Writeln(‘ В 10 день ученик выучил ‘,a);

Writeln(‘За 10 дней ученик выучил ‘,s);

Readln

End.

Серия команд, находящихся между begin и end, выполняются до тех пор, пока условие истинно.

Для того чтобы цикл завершился, необходимо, чтобы последовательность инструкций между BEGIN и END изменяла значение переменных, входящих в условие.

Цикл с параметром (иначе цикл для) имеет вид:

где

i- параметр цикла;

a – начальное значение цикла;

b- конечное значение цикла;

h-шаг изменения параметра.

Структура данного цикла иначе называют циклом i раз.

Эта команда выполняется таким образом: параметру i присваивается начальное значение а, сравнивается с конечным значением b и, если оно меньше или равно конечному значению b, выполняется серия команд. Параметру присваивается значение предыдущего, увеличенного на величину h - шага изменения параметра и вновь сравнивается с конечным значением b.

Пример.

Вычислить произведение чисел от 1 до 5 используя различные варианты цикла

Математическая модель:

Р= 1· 2· 3· 4· 5=120

Составим алгоритм в виде блок-схемы.

Проверка условия происходит в несколько шагов: проверка условия и выполнение команд на одной из ветвей. Поэтому в трассировочной таблице записываются не команды алгоритма, а отдельные операции, выполняемые компьютером на каждом шаге.

Шаг первый: Р присваивается значение один.

Шаг второй: i присваивается значение один.

Шаг третий: при i равном единице проверяем условие один меньше или равен пяти, да, условие истинно, значит Р присваивается значение один умноженное на один, будет два. Для i: один плюс один, будет два.

Шаг четвертый: при i равном двум проверяем условие два меньше или равен пяти, да, условие истинно, значит Р присваивается значение 2 умноженное на один, будет 2. Для i: два плюс один, будет три.

Шаг пятый: при i равном трем проверяем условие три меньше или равен пяти, да, условие истинно, значит Р присваивается значение два умноженное на три, будет шесть. Для i: три плюс один, будет четыре.

Шаг шестой: при i равном четырем проверяем условие четыре меньше или равен пяти, да, условие истинно, значит Р присваивается значение шесть умноженное на четыре, будет двадцать четыре. Для i: четыре плюс один, будет пять.

Шаг седьмой: при i равном пяти проверяем условие пять меньше или равен пяти, да ,условие истинно, значит Р присваивается значение двадцать четыре умноженное на пять, будет сто двадцать. Для i: пять плюс один, будет шесть.

Шаг восьмой: при i равном шести проверяем условие шесть меньше или равен пяти, нет, условие ложно, тогда мы выходим из цикла, а в результате получаем последнее значение равное сто двадцати.

Program Pr1;

Var i: integer;

Begin

P:=1;

i:=1;

While i