Практическая работа №3. Анализ алгоритмов с помощью трассировочных таблиц.

Группа Т(О), ТГ(О), С(О)–24-02, 2025 год

Занятие по рабочей программе №5

Дисциплина: ОД.08 «Информатика»

Раздел 3. Информационное моделирование.

Тема: ПР №3. Анализ алгоритмов с помощью трассировочных таблиц.

1. Цель занятия:

   1. Дидактическая:

• сформулировать представление студентов об алгоритме и основных алгоритмических структурах;

• выяснить способы описания алгоритмов;

• определение порядка построения простейших алгоритмов;

• систематизировать и обобщить знания о алгоритмических структурах;

• углубить и закрепить знания по дисциплине «Информатика».

Воспитательная:

• развивать коммуникативные способности;

• развивать аналитические способности;

• развивать творческий подход к процессу обучения.

• воспитывать самостоятельность, дисциплинированность;

• стимулировать студентов к изучению дисциплины;

• побуждать к формированию активной жизненной позиции;

• прививать уважение и любовь к будущей профессии.

Вид занятия: практическое занятие.

Тип занятия: обобщение и систематизация знаний.

Форма проведения занятия: репродуктивная и эвристическая беседа.

Междисциплинарные связи:

Обеспечивающие Математика, Охрана труда, Безопасность жизнедеятельности.

Обеспечиваемые

Информационные технологии в профессиональной деятельности, и др.

Методическое обеспечение: опорный конспект.

Литература:

1. Филимонова, Е. В. Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности: учебник / Е. В. Филимонова. – Москва: Юстиция, 2019. – 213 с. – (Среднее профессиональное образование). - ISBN 978-5-4365-2703-1.

2. Зимин, В. П.  Информатика. Лабораторный практикум в 2 ч. Часть 1 : учебное пособие для среднего профессионального образования / В. П. Зимин. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 126 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-11851-3. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/514893

ХОД ЗАНЯТИЯ

1. Ознакомление с темой, целью и планом занятия.

Тема: ПР №3. Анализ алгоритмов с помощью трассировочных таблиц.

Цель работы: изучить алгоритмические конструкции и их описание, научиться составлять алгоритмы в виде блок-схем и на псевдокоде. Анализ с помощью трассировочных таблиц.

ПЛАН

1. Теоретические сведения к практической работе.

2. Вопросы и задания.

1. Изложение и изучение нового материала, практическое занятие.

ЛИТЕРАТУРА: [1], стр.

1. Теоретические сведения к практической работе

1.1. Анализ программ с помощью трассировочных таблиц.

Для анализа свойств алгоритма и проверки его соответствия решаемой задаче используются трассировочные таблицы. В них фиксируется пошаговое исполнение алгоритма (программы), что позволяет наглядно представлять значения переменных, изменяющиеся при его выполнении. Поэтому трассировочные таблицы иначе называют таблицами значений.

Используются трассировочные таблицы двух видов:

1) таблицы, каждая строка которых отражает результат одного действия;

2) таблицы, каждая строка которых отражает результат выполнения группы действий.

Пример 1. Определим значения переменных а и b, полученные в результате выполнения следующей программы:

Составим трассировочную таблицу первого вида. В её заголовке поместим имена всех переменных, используемых в программе. В отдельном столбце будем записывать команды и условия, имеющиеся в программе. Каждая строка таблицы соответствует одному шагу алгоритма.

Чтобы не загромождать таблицу, будем записывать в каждой строке только то значение переменной, которое получено на соответствующем шаге.

Из таблицы видно, что в результате работы переменные приняли значения: а=2 и b=4.

Пример 2. Определим значение переменной s, полученное в результате выполнения следующей программы:

Построим трассировочную таблицу второго вида, отражая в каждой строке результат группы действий. Группу действий ограничим контрольной точкой: выполнение алгоритма продолжается до контрольной точки и приостанавливается после выполнения отмеченной ею строки.

Будем считать, что контрольная точка (КТ) поставлена на строке s := s + d.

Итак, в результате работы программы переменная приняла значение s = 60.

Каким должно быть значение d, чтобы в результате работы программы переменная приняла значение s = 186? Существует ли такое значение d, что в результате работы программы переменная примет значение s = 212?

Пример 3. Определим значение переменной s, полученное в результате выполнения следующей программы:

Трассировочная таблица может иметь вид:

Пример 4. Выясним, для чего предназначена следующая программа:

Прежде всего, обратим внимание на то, что в ней кроме переменной п целого типа используется строка nd, для которой символ « + » обозначает операцию сцепления строк. Начальное значение n вводится с клавиатуры, поэтому зададим его по своему усмотрению, например n = 12.

Выполните программу для n = 25. Какую задачу, по вашему мнению, решает эта программа?

Компьютерную программу можно считать последовательностью строк символов некоторого алфавита. Современные системы программирования и языки допускают использование визуальных элементов (окон, иконок и др.) для построения программ, в частности для создания интерфейса пользователя. Тем не менее, основная, алгоритмическая, часть любой программы строится с использованием символьных средств.

Продолжаем работать с языком программирования Pascal (Паскаль).

Компьютер оперирует только одним видом данных — отдельными битами, или двоичными цифрами. Задачи, решаемые с помощью компьютера, оперируют данными, имеющими форму чисел, символов, текстов и более сложных структур. Алгоритмы для обработки этих данных создаются с учётом их структуры — множества элементов данных и множества связей между ними.

Различают простые и сложные структуры данных. Простые структуры данных не могут быть разделены на составные части больше, чем бит. К ним относятся числовые, символьные, логические и другие данные. Простые структуры данных служат основой для построения сложных структур данных - массивов, списков, графов, деревьев и др.

1. Что такое язык программирования? Опишите состав и интерфейс среды разработки программ на используемом вами языке программирования.

2. Приведите примеры структур данных, используемых в языке программирования Pascal.

3. Кратко охарактеризуйте основные элементы языка программирования Pascal.

4. Опишите структуру программы на языке Pascal.

5. Для чего предназначены трассировочные таблицы?

6. Вещественные числа х, у, z являются исходными данными для следующего алгоритма:

1) переменной m присвоить значение х;

2) сравнить значения m и у: если у больше m, переменной m присвоить значение у;

3) сравнить значения m и z: если z больше m, переменной m присвоить значение z.

Выясните, какую задачу решает этот алгоритм. Запишите его на языке программирования Pascal. Решите аналогичную задачу для чисел х, у, z и w.

7. Определите значение переменной n, которое будет получено в результате выполнения следующей программы:

8. Определите значение переменной s, которое будет получено в результате выполнения следующей программы:

9. Требуется выяснить, какое число будет выведено в результате выполнения следующей программы:

10. Получив на вход число х, приведённая ниже программа выводит два числа — m и n.

Известно, что при некотором значении х были выведены числа 4 и 8. Укажите наибольшее и наименьшее из таких чисел х. Сколько всего существует таких х?

11. Напишите программу, выводящую на экран все чётные трёхзначные числа.

12. Напишите программу, подсчитывающую сумму квадратов всех чисел от 1 до n.

13. Напишите программу, позволяющую определить, входит ли заданная цифра в некоторое целое неотрицательное число.

14. Разработайте программу перевода десятичного натурального числа n в троичную систему счисления.

15. Разработайте программу, которая выводит сообщение «Да», если точка с координатами (х, у) принадлежит закрашенной области, и «Нет» в противном случае.

16. Шифр кодового замка является двузначным числом. Буратино забыл код, но помнит, что сумма цифр этого числа, сложенная с их произведением, равна самому числу. Напишите все возможные варианты кода, чтобы Буратино смог быстрее открыть замок. Решите задачу методом перебора.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1. Изучить материал занятия, познакомиться с презентацией «Сведения об алгоритмах».

2. Ответить на вопросы и выполнить Задания.

3. Сделать вывод о проделанной практической работе.

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы.

Основные источники:

1. Информатика. 10 класс : учебник для общеобразоват. организаций: базовый и углубленный уровни / [А.Г.Гейн , А.Б Ливчак, А.И. Сенокосов, Н.А. Юнерман]. – 4-е изд. – М. : Просвещение, 2018. – 272 с. : ил. – ISBN 978-5-09-058130-1

2. Информатика. 11 класс : учебник для общеобразоват. организаций: базовый и углубленный уровни / [А.Г.Гейн, А.И. Сенокосов]. – 6-е изд. – М. : Просвещение, 2019. – 336 с. : ил. – ISBN 978-5-09-072326-8.

Электронные источники:

1. Зимин, В. П.  Информатика. Лабораторный практикум в 2 ч. Часть 1 : учебное пособие для среднего профессионального образования / В. П. Зимин. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 126 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-11851-3. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/514893

2. Зимин, В. П.  Информатика. Лабораторный практикум в 2 ч. Часть 2 : учебное пособие для среднего профессионального образования / В. П. Зимин. — 2-е изд. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 153 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-11854-4. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/514918

3. Мойзес, О. Е. Информатика. Углубленный курс : учебное пособие для среднего профессионального образования / О. Е. Мойзес, Е. А. Кузьменко. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 164 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-07980-7. — Текст : электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/455803 .

4. Советов, Б. Я. Информационные технологии : учебник для среднего профессионального образования / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский. — 7-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 327 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-06399-8. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/450686 .

5. Новожилов, О. П. Информатика в 2 ч. Часть 1 : учебник для среднего профессионального образования / О. П. Новожилов. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 320 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-06372-1. — Текст : электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/448995 .

6. Новожилов, О. П. Информатика в 2 ч. Часть 2 : учебник для среднего профессионального образования / О. П. Новожилов. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 302 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-06374-5. — Текст : электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/448996

7. Гаврилов, М. В. Информатика и информационные технологии : учебник для среднего профессионального образования / М. В. Гаврилов, В. А. Климов. — 4-е изд., перераб. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 383 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-03051-8. — Текст: электронный // ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/449286

Дополнительные источники:

1. Филимонова, Е. В. Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности: учебник / Е. В. Филимонова. – Москва: Юстиция, 2019. – 213 с. – (Среднее профессиональное образование). - ISBN 978-5-4365-2703-1.

2. Цветкова М.С., Информатика. Практикум для профессий и специальностей естественно-научного и гуманитарного профилей: : учеб. пособие для студентов учреждений сред. проф. образования / М.С. Цветкова, И.Ю. Хлобыстова. - 5-е изд., стер. - М. : Издательский центр "Академия", 2019. - 240 с. ISBN 978-5-4468-7901-4

Электронные источники:

1. Гаврилов, М. В.  Информатика и информационные технологии : учебник для среднего профессионального образования / М. В. Гаврилов, В. А. Климов. — 4-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2021. — 383 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-03051-8. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/469424

2. Акопов, А. С.  Компьютерное моделирование : учебник и практикум для среднего профессионального образования / А. С. Акопов. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 389 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-10712-8. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/517999

3. Демин, А. Ю.  Информатика. Лабораторный практикум : учебное пособие для среднего профессионального образования / А. Ю. Демин, В. А. Дорофеев. — Москва : Издательство Юрайт, 2023. — 133 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-07984-5. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/516857

Преподаватель: Владимир Александрович Волков