إن مفهوم منفذ الخوارزمية للخوارزمية هو لغة المنفذ. ب 6

مفهوم الخوارزمية. منفذي الخوارزمية. خصائص الخوارزمية

يعتبر مفهوم الخوارزمية أساسيًا لعلوم الكمبيوتر مثل مفهوم المعلومات. هناك العديد من التعريفات المختلفة للخوارزمية ، لأن هذا المفهوم واسع جدًا ويستخدم في مختلف مجالات العلوم والتكنولوجيا والحياة اليومية.

الخوارزمية عبارة عن سلسلة مفهومة ودقيقة من الإجراءات التي تصف عملية تحويل كائن من حالة أولية إلى حالة نهائية.

الخوارزمية هي وصف دقيق لسلسلة من الإجراءات التي تهدف إلى حل مشكلة معينة ، مخصصة لفناني معين.

المؤدييمكن أن تكون الخوارزمية إما شخصًا (وصفات ، أو تعليمات مختلفة ، أو خوارزميات للحسابات الرياضية) أو جهازًا تقنيًا. آلات مختلفة (أجهزة كمبيوتر ، روبوتات صناعية ، أجهزة منزلية حديثة) فناني الأداء الرسميينالخوارزميات. لا يُطلب من المنفذ الرسمي فهم جوهر المشكلة التي يتم حلها ، ولكن التنفيذ الدقيق لتسلسل الأوامر مطلوب.

يمكن كتابة الخوارزمية طرق مختلفة(وصف شفهي ، وصف رسومي - رسم تخطيطي ، برنامج بإحدى لغات البرمجة ، إلخ). البرنامج عبارة عن خوارزمية مكتوبة بلغةلغة برمجة .

لإنشاء خوارزمية (برنامج) ، عليك أن تعرف:

مجموعة كاملة من البيانات الأولية للمشكلة (الحالة الأولية للكائن) ؛

الغرض من إنشاء الخوارزمية (الحالة النهائية للكائن) ؛

نظام أوامر المنفذ (أي مجموعة أوامر يفهمها المنفذ ويمكن أن ينفذها).

يجب أن تحتوي الخوارزمية (البرنامج) الناتجة على مجموعة الخصائص التالية:

التكتم (الخوارزمية مقسمة إلى خطوات منفصلة - أوامر) ؛

لا لبس فيه (كل فريق يحدد فقط عمل ممكنالمؤدي) ؛

الوضوح (يتم تضمين جميع أوامر الخوارزمية في نظام أوامر المنفذ) ؛

نجاعة (يجب على المؤدي حل المشكلة في عدد محدود من الخطوات).

تمتلك معظم الخوارزميات أيضًا خاصية شخصية جماعية (باستخدام نفس الخوارزمية ، يمكن حل العديد من المشكلات المماثلة).

طرق لوصف الخوارزميات

لقد لوحظ أعلاه أنه يمكن كتابة نفس الخوارزمية بطرق مختلفة. يمكن كتابة الخوارزمية لغة طبيعية.على هذا النحو ، نستخدم الوصفات والتعليمات وما إلى ذلك. لتسجيل الخوارزميات المخصصة لفناني الأداء الرسميين ، خاصة لغات البرمجة... يمكن وصف أي خوارزمية بيانيا في شكل مخطط كتلة... لهذا ، تم تطوير نظام تدوين خاص:

تعيين	وصف	ملاحظاتتصحيح
	بداية الخوارزمية ونهايتها
	إدخال البيانات والمخرجات.	يُشار أحيانًا إلى إخراج البيانات بشكل مختلف:
	عمل	في الخوارزميات الحسابية ، هذه هي المهمة
	شوكة	شوكة - مكون مطلوب لتنفيذ الفروع والحلقات
	تبدأ الدورة بالمعلمة
	عملية نموذجية	في البرمجة أو الإجراءات أو الإجراءات الفرعية
	انتقالات بين الكتل

دعونا نعطي مثالاً لوصف خوارزمية لتجميع كميتين في شكل مخطط كتلة:

هذه الطريقة في وصف الخوارزمية هي الأكثر رسومية ومفهومة للبشر. لذلك ، الخوارزميات فناني الأداء الرسميينعادةً ما يتم تطويرهم أولاً في شكل مخطط كتلة ، وبعد ذلك فقط يقومون بإنشاء برنامج على أحدلغات البرمجة .

الهياكل النموذجية الخوارزمية

المبرمج لديه القدرة على تصميم واستخدام الهياكل الحسابية غير النمطية ، ومع ذلك ، هذا ليس ضروريًا. يمكن تطوير أي خوارزمية معقدة بشكل تعسفي على أساس ثلاثة هياكل نموذجية: التعاقب والتفرع والتكرار. في هذه الحالة ، يمكن ترتيب الهياكل بالتتابع واحدة تلو الأخرى أو متداخلة مع بعضها البعض.

الهيكل الخطي (تابع)

أبسط هيكل خوارزمي هو خطي. في ذلك ، يتم تنفيذ جميع العمليات مرة واحدة بالترتيب الذي تم كتابتها به.

المتفرعة

الخامس المتفرعة الكاملةهناك خياران لأفعال المنفذ ، اعتمادًا على قيمة التعبير المنطقي (الشرط). إذا كان الشرط صحيحًا ، فسيتم تنفيذ الفرع الأول فقط ، وإلا فسيتم تنفيذ الفرع الثاني فقط.

يمكن أن يكون الفرع الثاني فارغًا. هذا الهيكل يسمى المتفرعة أو الاجتياز غير مكتمل.

من الممكن بناء الهيكل من عدة فروع " خيار"(تفرعات متعددة) ، والتي لن تختار من بين اثنين ، ولكن من بين عدد أكبر من الخيارات لأفعال المنفذ ، اعتمادًا على عدة شروط. من الضروري أن يتم تنفيذ فرع واحد فقط - في مثل هذا الهيكل ، يصبح ترتيب الشروط مهمًا: إذا تم استيفاء عدة شروط ، فعندئذٍ سيعمل واحد منهم فقط - الأول من أعلاه.

دورة (التكرار)

دورةيسمح لك بتنظيم التكرارات المتعددة لنفس تسلسل الأوامر- يطلق عليه جسم الدورة. في أنواع مختلفة من خوارزميات التكرار ، يمكن أن يعتمد عدد التكرارات على قيمة التعبير المنطقي (الشرط) أو يمكن ترميزها في الهيكل نفسه. هناك دورات: " قبل», « في حين», دورات مع عداد.في الحلقات "قبل" و "بينما" يمكن للتعبير المنطقي (الشرط) أن يسبق جسم الحلقة ( حلقة الشرط المسبق) أو إنهاء الحلقة ( حلقة ما بعد الشرط).

دورات« قبل"- تكرار دورة الجسم حتى يتم استيفاء الشرط:

دورات « في حين"- تكرار دورة الجسم بينما يتم استيفاء الشرط(حقيقية):

حلقات العداد(مع المعلمة)- تكرار جسم الحلقة بعدد معين من المرات:

الخوارزمية المساعدة (روتين فرعي ، إجراء)

خوارزمية المساعد هي وحدة يمكن الوصول إليها عدة مرات من الخوارزمية الرئيسية.يمكن أن يؤدي استخدام الخوارزميات المساعدة إلى تقليل حجم الخوارزمية بشكل كبير وتبسيط تطويرها.

طرق تطوير الخوارزميات المعقدة

هناك طريقتان لتطوير الخوارزميات المعقدة:

طريقة تفصيل المهام المتسلسلة("من أعلى إلى أسفل") هو أن المشكلة المعقدة الأصلية مقسمة إلى مهام فرعية. يتم النظر في كل مشكلة فرعية وحلها بشكل منفصل. إذا كانت أي من المهام الفرعية صعبة ، يتم تقسيمها أيضًا إلى مهام فرعية. تستمر العملية حتى يتم تقليل المهام الفرعية إلى المهام الأساسية. يتم بعد ذلك تجميع حلول المشكلات الفرعية الفردية في خوارزمية واحدة لحل المشكلة الأصلية. تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع لأنها تسمح للعديد من المبرمجين بتطوير خوارزمية عامة لحل المهام الفرعية المحلية في وقت واحد. هذا شرط أساسي للتطوير السريع لمنتجات البرمجيات.

طريقة التجميع("من أسفل إلى أعلى") هو إنشاء مجموعة من وحدات البرامج التي تنفذ حل المهام النموذجية. عند حل مشكلة معقدة ، يمكن للمبرمج استخدام الوحدات المطورة كخوارزميات مساعدة (إجراءات). في كثير أنظمة البرمجةتوجد بالفعل مجموعات مماثلة من الوحدات ، والتي تبسط بشكل كبير وتسرع إنشاء خوارزمية معقدة.

خوارزميات التحكم والعمليات

مراقبة - تفاعل هادف مع أشياء ، بعضها تحكم ، والبعض الآخر يتم التحكم فيه.

في أبسط الحالات ، هناك نوعان من هذه الأشياء:

من وجهة نظر علوم الكمبيوتر يمكن اعتبار إجراءات التحكم بمثابة معلومات تحكم. يمكن نقل المعلومات في شكل أوامر.يسمى تسلسل الأوامر للتحكم في الكائن ، مما يؤدي إلى هدف محدد مسبقًا خوارزمية التحكم... وبالتالي ، يمكن تسمية كائن التحكم بمنفذ خوارزمية التحكم. في المثال أعلاه ، يعمل كائن التحكم "بدون النظر" إلى ما يحدث لكائن التحكم ( السيطرة بدون استجابة افتح... يمكن أن يأخذ مخطط التحكم الآخر في الاعتبار معلومات حول العمليات التي تحدث في كائن التحكم:

في هذه الحالة ، يجب أن تكون خوارزمية التحكم مرنة بدرجة كافية لتحليل هذه المعلومات واتخاذ قرار بشأن إجراءاتها الإضافية اعتمادًا على حالة عنصر التحكم ( مراقبة ردود الفعل). يسمى مخطط التحكم هذا مغلق.

بمزيد من التفصيل ، يتم دراسة عمليات التحكم. علم التحكم الذاتي... يدعي هذا العلم أن عمليات الإدارة الأكثر تنوعًا في المجتمع والطبيعة والتكنولوجيا تحدث بطريقة مماثلة ، وتطيع نفس المبادئ.

إلى بداية الموضوع

يرجى تعليق AdBlock على هذا الموقع.

في هذا الدرس ، سنحلل بعض المفاهيم النظرية التي تضفي الطابع الرسمي على مفهوم البرمجة. في الوقت نفسه ، سنقوم بصياغة المهمة الرئيسية لتدريبك بشكل أكثر دقة.

بادئ ذي بدء ، أقترح أن تلعب قليلاً مع لعبة الأطفال التالية. أكمل الواجبات الخمس الأولى ، عد إلى الوراء واستمر في قراءة الدرس.

الشكل 1 لقطة شاشة لملعب في code.org

أتمنى أن تنجح. الآن ، باستخدام هذا المثال ، سنصف عدة مفاهيم أساسية:

• المنفذ؛
• نظام أوامر المنفذ ؛
• الخوارزمية.

في اللعبة نتحكم في طائر أحمر. مهمة كل مرحلة: إيصال العصفور إلى الخنزير. يمكن للطائر تنفيذ أوامر معينة ، على سبيل المثال: التحرك للأمام ، الانعطاف لليسار ، الانعطاف لليمين ، إلخ.

يسمى الشخص أو الآلة أو الجهاز الذي يمكنه تنفيذ أوامر معينة بالمنفذ. في هذه اللعبة ، من الواضح أن المؤدي هو طائر. يتم استدعاء مجموعة الأوامر التي يفهمها المؤدي ويعرف كيفية تنفيذها نظام أوامر المنفذ.

يسمى تسلسل الأوامر التي يجب على المنفذ تنفيذها لحل المشكلة بالخوارزمية.

من الضروري التركيز على عدة نقاط.

يمكن للقائم بالأداء تنفيذ الأوامر المضمنة في نظام الأوامر الخاص به فقط.

هذا يعني ، على سبيل المثال ، أنه لا يمكنك الكتابة إلى عازف الطيور: "اذهب إلى الخنزير!" بتعبير أدق ، يمكنك الكتابة ، لكن لن يحدث شيء ، tk. لا يعرف منفذ هذه الأوامر.

يمكنك كتابة الأوامر الموجودة بأي ترتيب تعتقد أنه صحيح. مهمتك كمبرمج هي تقسيم مهمة معقدة كبيرة إلى خطوات منفصلة صغيرة ، كل منها سيكون واضحا للمنفذ. يعمل فرق تسد مرة أخرى.

يقوم المؤدي بالضبط بما تأمره الخوارزمية بفعله.

عازف الطيور واثق جدا. لا يشكك في ما تكتبه في البرنامج. إذا نسيت ، على سبيل المثال ، فتح الطائر ، فسوف يصطدم بالحائط. لذلك ، يجب أن تعتني بكل شيء بنفسك.

لن تعمل برامجك المستقبلية غالبًا بالطريقة التي تريدها. الأخطاء تحدث للجميع. من المهم أن تفهم أن هذا ليس أحمق من الكمبيوتر ، لكنك ارتكبت خطأ في الخوارزمية. لا تكن مثل المبرمجين السيئين الذين دائمًا ما يلومون البرنامج.

الآن ، من مثال توضيحي ، دعنا ننتقل إلى واقع الكمبيوتر. نكتب برامج لجهاز كمبيوتر ، مما يعني أن الكمبيوتر في حالتنا هو منفذ. نظام القيادة - الوظائف والتركيبات القياسية للغة C.

ما هي المهمة الرئيسية لتدريسك لأساسيات البرمجة؟ إتقان مهارة التفكير الحسابي. بمعنى ، تعلم كيفية كتابة الحل لمختلف المشكلات في شكل خوارزمية لفناني معين (في حالتنا ، الكمبيوتر).

لذا ، للتلخيص:

برنامج الحاسب- خوارزمية لحل مشكلة مكتوبة بلغة برمجة.

الخوارزمية - وصف دقيق لترتيب الإجراءات التي يجب أن يقوم بها المؤدي لحل المشكلة.

المنفذ - شخص أو جهاز يمكنه فهم وتنفيذ مجموعة معينة من الأوامر.

الخلفية النظرية

الخوارزمية - وصف لتسلسل الإجراءات (الخطة) ، والتي يؤدي التنفيذ الصارم لها إلى حل المشكلة في عدد محدود من الخطوات.

خصائص الخوارزمية:

1. السرية (يجب أن تتكون الخوارزمية من إجراءات محددة ، تتبع بترتيب معين) ؛

2. الحتمية (يجب تحديد أي إجراء بشكل صارم وواضح في كل حالة) ؛

3. المحدودية (يجب أن يكون كل إجراء والخوارزمية ككل قادرة على الإكمال) ؛

4. الضخامة (يمكن استخدام نفس الخوارزمية مع بيانات إدخال مختلفة) ؛

5. الفعالية (لا توجد أخطاء ، يجب أن تؤدي الخوارزمية إلى النتيجة الصحيحة لجميع قيم الإدخال الصالحة).

أنواع الخوارزميات:

1. الخوارزمية الخطية (وصف الإجراءات التي يتم تنفيذها مرة واحدة في ترتيب معين) ؛

2. الخوارزمية الدورية (وصف الإجراءات التي يجب تكرارها بعدد محدد من المرات أو حتى اكتمال المهمة) ؛

3. خوارزمية متفرعة (خوارزمية يتم فيها ، حسب الحالة ، تنفيذ أحد أو تسلسل الإجراءات الأخرى)

أمثلة على حل المشكلات

الفنان يتحرك الرسام على مستوى الإحداثيات ، تاركًا أثرًا على شكل خط. يمكن للرسام تنفيذ الأمر الانتقال إلى (أ ، ب)(حيث أ ، ب أعداد صحيحة) ، والتي تنقل الرسام من النقطة ذات الإحداثيات (س ، ص) إلى النقطة ذات الإحداثيات (س + أ ، ص + ب). إذا كانت الأرقام أ ، ب موجبة ، تزداد قيمة الإحداثي المقابل ؛ إذا كانت سلبية ، فإنها تنخفض.

على سبيل المثال ، إذا كان الرسام في النقطة ذات الإحداثيات (9 ، 5) ، إذن الأمر تحول إلى

(1, -2) سينقل الرسام إلى النقطة (10 ، 3).

كرر ك مرات

فريق 1 فريق 2 فريق 3

نهاية

يعني أن تسلسل الأوامر فريق 1 فريق 2 فريق 3سوف تتكرر ك مرات. تم إعطاء الرسام الخوارزمية التالية للتنفيذ:

كرر 3 مرات

تحريك بمقدار (-2، -3) تحريك بمقدار (3، 2) تحريك بمقدار (-4، 0)

نهاية

ما هو الأمر الذي يمكن استبدال هذه الخوارزمية به بحيث يكون الرسام في نفس النقطة بعد تنفيذ الخوارزمية؟

1) تحريك بواسطة (-9، -3)

2) التحرك بمقدار (-3 ، 9)

3) تحريك (-3، -1)

4) انتقل إلى (9 ، 3)

حل:

من الأفضل القيام بهذه المهمة بالتتابع.

في حلقة ، يقوم الرسام بتنفيذ سلسلة من الأوامر

- تحريك (-2، -3)

- تحريك (3 ، 2)

- تحريك بمقدار (-4 ، 0) ،

والتي يمكن استبدالها بأمر واحد Move by (-2 + 3-4 ، -3 + 2 + 0) ، أي تحرك بمقدار (-3 ، -1).

نظرًا لتكرار الدورة 3 مرات ، فسيتم تنفيذ الأمر المستلم تحريك بمقدار (-3 ، -1) 3 مرات. هذا يعني أنه يمكن استبدال الدورة بالأمر نقل إلى (-3 * 3 ، -1 * 3) ، أي تحرك بمقدار (-9، -3). وبالتالي ، نحصل على الأمر Move by (-9، -3) الذي يمكنك من خلاله استبدال الخوارزمية بأكملها.

مهام التدريب

1. الفنان يتحرك الرسام على مستوى الإحداثيات ، تاركًا أثرًا على شكل خط. يمكن للرسام تنفيذ الأمر الانتقال إلى (أ ، ب)(حيث أ ، ب أعداد صحيحة) تحريك الرسام من النقطة ذات الإحداثيات (س ، ص) إلى النقطة ذات الإحداثيات (س + أ ، ص + ب). إذا كانت الأرقام أ ، ب موجبة ، تزداد قيمة الإحداثي المقابل ؛ إذا كانت سلبية ، تنخفض.

على سبيل المثال ، إذا كان الرسام في نقطة ذات إحداثيات (4 ، 2) ، فإن أمر النقل (2 ، −3) سينقل الرسام إلى النقطة (6 ، 1).

كرر ك مرات

فريق 1 فريق 2 فريق 3

نهاية

يعني أن تسلسل الأوامر فريق 1 فريق 2 فريق 3سوف يعيد كبمجرد.

تم إعطاء الرسام الخوارزمية التالية للتنفيذ:

كرر مرتين

تحريك بواسطة (−6، −4)

بعد تنفيذ هذه الخوارزمية ، عاد الرسام إلى نقطة البداية. ما هو الأمر الذي يجب وضعه بدلاً من الأمر فريق 1?

1) تحريك (−2، −1)

2) نقل إلى (1 ، 1)

3) تحرك بمقدار (−4، −2)

4) الانتقال إلى (2 ، 1)

2. الانتقال إلى (أ ، ب)

على سبيل المثال ، إذا كان الرسام في نقطة ذات إحداثيات (4 ، 2) ، فإن أمر النقل (2 ، −3) سينقل الرسام إلى النقطة (6 ، 1).

كرر ك مرات

فريق 1 فريق 2 فريق 3

نهاية

فريق 1 فريق 2 فريق 3سوف يعيد كبمجرد.

كرر 4 مرات

Command1 تحرك بواسطة (3، 3) تحريك بواسطة (1، −2) نهاية

تحرك بمقدار (−8، 12)

فريق 1?

1) تحرك بمقدار (−2، −4)

2) تحرك بمقدار (4 ، −13)

3) الانتقال إلى (2 ، 4)

4) تحرك بمقدار (−8، −16)

3. الفنان يتحرك الرسام على مستوى الإحداثيات ، تاركًا أثرًا على شكل خط. يمكن للرسام تنفيذ الأمر الانتقال إلى (أ ، ب)(حيث أ ، ب أعداد صحيحة) تحريك الرسام من النقطة ذات الإحداثيات (س ، ص) إلى النقطة ذات الإحداثيات (س + أ ، ص + ب). إذا كانت الأرقام أ ، ب موجبة ، تزداد قيمة الإحداثي المقابل ؛ إذا كانت سلبية ، تنخفض.

كرر ك مرات

فريق 1 فريق 2 فريق 3

نهاية

يعني أن تسلسل الأوامر فريق 1 فريق 2 فريق 3سوف يعيد كبمجرد.

تم إعطاء الرسام الخوارزمية التالية للتنفيذ:

كرر 3 مرات

تحرك بمقدار (3 ، 9)

بعد تنفيذ هذه الخوارزمية ، عاد الرسام إلى نقطة البداية. ما هو الأمر الذي يجب وضعه بدلاً من الأمر فريق 1?

1) الانتقال إلى (3 ، 4)

2) تحرك بمقدار (−5، −10)

3) تحرك بمقدار (−9، −12)

4) تحرك بمقدار (−3، −4)

4. الفنان يتحرك الرسام على مستوى الإحداثيات ، تاركًا أثرًا على شكل خط. يمكن للرسام تنفيذ الأمر الانتقال إلى (أ ، ب)(حيث أ ، ب أعداد صحيحة) تحريك الرسام من النقطة ذات الإحداثيات (س ، ص) إلى النقطة ذات الإحداثيات (س + أ ، ص + ب). إذا كانت الأرقام أ ، ب موجبة ، تزداد قيمة الإحداثي المقابل ؛ إذا كانت سلبية ، تنخفض.

على سبيل المثال ، إذا كان الرسام في نقطة ذات إحداثيات (4 ، 2) ، فإن أمر النقل (2 ، −3) سينقل الرسام إلى النقطة (6 ، 1).

كرر ك مرات

فريق 1 فريق 2 فريق 3

نهاية

يعني أن تسلسل الأوامر فريق 1 فريق 2 فريق 3سوف يعيد كبمجرد.

تم إعطاء الرسام الخوارزمية التالية للتنفيذ:

كرر 3 مرات

Command1 تحرك إلى (3 ، 2) نقل إلى (2 ، 1) نهاية

تحريك بواسطة (−9، −6)

بعد تنفيذ هذه الخوارزمية ، عاد الرسام إلى نقطة البداية. ما هو الأمر الذي يجب وضعه بدلاً من الأمر فريق 1?

1) تحريك (−6، −3)

2) الانتقال إلى (4 ، 3)

3) تحريك (−2، −1)

4) الانتقال إلى (2 ، 1)

5. الفنان يتحرك الرسام على مستوى الإحداثيات ، تاركًا أثرًا على شكل خط. يمكن للرسام تنفيذ الأمر الانتقال إلى (أ ، ب)(حيث أ ، ب أعداد صحيحة) تحريك الرسام من النقطة ذات الإحداثيات (س ، ص) إلى النقطة ذات الإحداثيات (س + أ ، ص + ب). إذا كانت الأرقام أ ، ب موجبة ، تزداد قيمة الإحداثي المقابل ؛ إذا كانت سلبية ، تنخفض.

كرر ك مرات

فريق 1 فريق 2 فريق 3

نهاية

يعني أن تسلسل الأوامر فريق 1 فريق 2 فريق 3سوف يعيد كبمجرد.

تم إعطاء الرسام الخوارزمية التالية للتنفيذ:

كرر مرتين

Command1 تحرك بواسطة (3، 3) تحريك بواسطة (1، −2) نهاية

تحريك بمقدار (4، −6)

بعد تنفيذ هذه الخوارزمية ، عاد الرسام إلى نقطة البداية. ما هو الأمر الذي يجب وضعه بدلاً من الأمر فريق 1?

1) تحرك بمقدار (6، −2)

2) تحرك بمقدار (−8، 5)

3) تحرك بمقدار (−12، 4)

4) تحرك بمقدار (6، 2)

6. الفنان يتحرك الرسام على مستوى الإحداثيات ، تاركًا أثرًا على شكل خط. يمكن للرسام تنفيذ الأمر الانتقال إلى (أ ، ب)(حيث أ ، ب أعداد صحيحة) تحريك الرسام من النقطة ذات الإحداثيات (س ، ص) إلى النقطة ذات الإحداثيات (س + أ ، ص + ب). إذا كانت الأرقام أ ، ب موجبة ، تزداد قيمة الإحداثي المقابل ؛ إذا كانت سلبية ، تنخفض.

على سبيل المثال ، إذا كان الرسام في نقطة ذات إحداثيات (4 ، 2) ، فإن أمر النقل (2 ، −3) سينقل الرسام إلى النقطة (6 ، 1).

كرر ك مرات

فريق 1 فريق 2 فريق 3

نهاية

يعني أن تسلسل الأوامر فريق 1 فريق 2 فريق 3سوف يعيد كبمجرد.

تم إعطاء الرسام الخوارزمية التالية للتنفيذ:

كرر 4 مرات

Command1 تحرك بواسطة (1، 3) تحريك بواسطة (1، −2) نهاية

تحرك بمقدار (−4، −12)

بعد تنفيذ هذه الخوارزمية ، عاد الرسام إلى نقطة البداية. ما هو الأمر الذي يجب وضعه بدلاً من الأمر فريق 1?

1) تحرك بمقدار (1، 2)

2) الانتقال إلى (12 ، 4)

3) الانتقال إلى (2 ، 11)

4) تحرك بمقدار (−1، 2)

7. الفنان يتحرك الرسام على مستوى الإحداثيات ، تاركًا أثرًا على شكل خط. يمكن للرسام تنفيذ الأمر الانتقال إلى (أ ، ب)(حيث أ ، ب أعداد صحيحة) تحريك الرسام من النقطة ذات الإحداثيات (س ، ص) إلى النقطة ذات الإحداثيات (س + أ ، ص + ب). إذا كانت الأرقام أ ، ب موجبة ، تزداد قيمة الإحداثي المقابل ؛ إذا كانت سلبية ، تنخفض.

على سبيل المثال ، إذا كان الرسام في نقطة ذات إحداثيات (4 ، 2) ، فإن أمر النقل (2 ، −3) سينقل الرسام إلى النقطة (6 ، 1).

كرر ك مرات

فريق 1 فريق 2 فريق 3

نهاية

يعني أن تسلسل الأوامر فريق 1 فريق 2 فريق 3سوف يعيد كبمجرد.

تم إعطاء الرسام الخوارزمية التالية للتنفيذ:

كرر 4 مرات

Command1 تحرك إلى (3 ، 2) نقل إلى (2 ، 1) نهاية

تحريك بمقدار (−12، −8)

بعد تنفيذ هذه الخوارزمية ، عاد الرسام إلى نقطة البداية. ما هو الأمر الذي يجب وضعه بدلاً من الأمر فريق 1?

1) تحرك بمقدار (−8، −4)

2) تحرك بمقدار (−2، −1)

3) الانتقال إلى (7 ، 5)

4) الانتقال إلى (2 ، 1)

8. إلى الأمام حق م

كرر 9 [إعادة توجيه 50 لليمين 60]

1) مسدس منتظم

2) مثلث منتظم

3) فتح متعدد الخطوط

4) مسدس منتظم

9. الفنان: تتحرك سلحفاة على شاشة الكمبيوتر ، تاركة أثرًا على شكل خط. في أي لحظة ، يكون موضع المؤدي واتجاه حركته معروفين. للمنفذ أمرين: إلى الأمام(حيث n عدد صحيح) مما تسبب في تحرك السلحفاة ن خطوات في اتجاه الحركة ؛ حق م(حيث m عدد صحيح) ، مما يتسبب في تغيير اتجاه الحركة بمقدار م درجة في اتجاه عقارب الساعة. تسجيل كرر k [Command1 Command2 Command3]يعني أن تسلسل الأوامر بين قوسين سيتكرر ك مرة.

أعطيت السلحفاة الخوارزمية التالية للتنفيذ: كرر 7 [إلى الأمام 70 إلى اليمين 120]... ما هو الشكل الذي سيظهر على الشاشة؟

1) مسدس منتظم

2) فتح متعدد الخطوط

3) سباعي منتظم

4) مثلث منتظم

10. الفنان: تتحرك سلحفاة على شاشة الكمبيوتر ، تاركة أثرًا على شكل خط. في أي لحظة ، يكون موضع المؤدي واتجاه حركته معروفين. للمنفذ أمرين: إلى الأمام(حيث n عدد صحيح) مما تسبب في تحرك السلحفاة ن خطوات في اتجاه الحركة ؛ حق م(حيث m عدد صحيح) ، مما يتسبب في تغيير اتجاه الحركة بمقدار م درجة في اتجاه عقارب الساعة. تسجيل كرر k [Command1 Command2 Command3]يعني أن تسلسل الأوامر بين قوسين سيتكرر ك مرة.

أعطيت السلحفاة الخوارزمية التالية للتنفيذ: كرر 9 [إلى الأمام 70 لليمين 90]... ما هو الشكل الذي سيظهر على الشاشة؟

2) مسدس منتظم

3) مثمن منتظم

4) الرباعي العادي

11. الفنان: تتحرك سلحفاة على شاشة الكمبيوتر ، تاركة أثرًا على شكل خط. في أي لحظة ، يكون موضع المؤدي واتجاه حركته معروفين. للمنفذ أمرين: إلى الأمام(حيث n عدد صحيح) مما تسبب في تحرك السلحفاة ن خطوات في اتجاه الحركة ؛ حق م(حيث m عدد صحيح) ، مما يتسبب في تغيير اتجاه الحركة بمقدار م درجة في اتجاه عقارب الساعة. تسجيل كرر k [Command1 Command2 Command3]يعني أن تسلسل الأوامر بين قوسين سيتكرر ك مرة.

أعطيت السلحفاة الخوارزمية التالية للتنفيذ: كرر 5 [Forward 80 Right 60]... ما هو الشكل الذي سيظهر على الشاشة؟

1) البنتاغون العادي

2) مثلث منتظم

3) مسدس منتظم

4) فتح متعدد الخطوط

12. الفنان: تتحرك سلحفاة على شاشة الكمبيوتر ، تاركة أثرًا على شكل خط. في أي لحظة ، يكون موضع المؤدي واتجاه حركته معروفين. للمنفذ أمرين: إلى الأمام(حيث n عدد صحيح) مما تسبب في تحرك السلحفاة ن خطوات في اتجاه الحركة ؛ حق م(حيث m عدد صحيح) ، مما يتسبب في تغيير اتجاه الحركة بمقدار م درجة في اتجاه عقارب الساعة. تسجيل كرر k [Command1 Command2 Command3]يعني أن تسلسل الأوامر بين قوسين سيتكرر ك مرة.

أعطيت السلحفاة الخوارزمية التالية للتنفيذ: كرر 5 [Forward 80 Right 90]... ما هو الشكل الذي سيظهر على الشاشة؟

1) فتح متعدد الخطوط

2) مسدس منتظم

3) البنتاغون العادي

4) الرباعي العادي

الخلفية النظرية

أمثلة على حل المشكلات

مهام التدريب

الخلفية النظرية

أمثلة على حل المشكلات

مهام التدريب

الخلفية النظرية

أمثلة على حل المشكلات

مهام التدريب

الخلفية النظرية

أمثلة على حل المشكلات

مهام التدريب

الخلفية النظرية

أمثلة على حل المشكلات

مهام التدريب

الخلفية النظرية

أمثلة على حل المشكلات

مهام التدريب

الخلفية النظرية

أمثلة على حل المشكلات

مهام التدريب

الخلفية النظرية

أمثلة على حل المشكلات

مهام التدريب

الخلفية النظرية

أمثلة على حل المشكلات

مهام التدريب

>> أنواع الخوارزميات

في الخوارزميات ، يتم كتابة الأوامر واحدة تلو الأخرى بترتيب معين. لا يتم تنفيذها بالضرورة في التسلسل المسجل: اعتمادًا على الترتيب الذي يتم تنفيذ الأوامر به ، يمكن تمييز ثلاثة أنواع من الخوارزميات:

الخوارزميات الخطية
الخوارزميات المتفرعة
خوارزميات مع التكرار.

الخوارزميات الخطية

حيث يتم تنفيذ الأوامر بالترتيب الذي تمت كتابتها فيه ، أي بالتسلسل الواحد تلو الآخر ، يسمى الخطي.

على سبيل المثال ، خوارزمية غرس الأشجار التالية خطية:

1) حفر حفرة في الأرض.
2) أنزل الشتلات في الحفرة ؛
3) ملء الحفرة بالشتلات بالأرض ؛
4) سقي الشتلات بالماء.

باستخدام مخطط كتلة ، يمكن تصوير هذه الخوارزمية على النحو التالي:

الخوارزميات المتفرعة

الحالات التي يكون فيها تسلسل الإجراءات المطلوبة معروفًا مسبقًا نادرة للغاية. في الحياة ، غالبًا ما يتعين عليك اتخاذ قرار بناءً على الموقف السائد. إذا هطل المطر نأخذ مظلة ونلبس معطف واق من المطر. إذا كان الجو حارًا ، ارتدِ ملابس خفيفة. هناك أيضًا شروط اختيار أكثر تعقيدًا. في بعض الحالات ، يعتمد مصير الشخص على القرار المختار.

يمكن وصف منطق اتخاذ القرار على النحو التالي:

لو<условие>من ثم<действия 1>خلاف ذلك<действия 2>

أمثلة:

إذا أردت أن تكون صحيبعد ذلك ، استلقِ على الأريكة طوال اليوم ؛
إذا طارت طيور السنونو على ارتفاع منخفض ، فسوف تمطر ، وإلا فلن تمطر ؛
إذا تم تعلم الدروس ، ثم اذهب في نزهة ، وتعلم ELSE الدروس.

في بعض الحالات<действия 2>قد يكون غائبا

لو<условие>من ثم<действия 1>

مثال:

إذا أطلق على نفسه حمولة ، فقم بالصعود إلى الخلف.

شكل من أشكال تنظيم الإجراءات يتم فيه ، اعتمادًا على تحقيق شرط معين ، تنفيذ واحد أو آخر اللاحقةالخطوات تسمى المتفرعة.

دعنا نصور في شكل مخطط انسيابي تسلسل إجراءات طالب الصف السادس فاسيا موخين ، والذي يتخيله على النحو التالي: "إذا كان بافليك في المنزل ، فسنحل مسائل الرياضيات. وإلا ، يجب علينا الاتصال بمارينا وإعداد تقرير بيولوجي معًا. إذا لم تكن مارينا في المنزل ، فعليك الجلوس لتكتب ".

وهكذا ، بمساعدة مخطط الكتلة ، يمكنك تمثيل المنطق بوضوح شديد عند حل المشكلة التالية.

من بين ثلاث عملات من نفس الفئة ، واحدة مزيفة (أخف وزناً). كيف أجده باستخدام ميزان بدون أوزان؟

خوارزميات التكرار

من الناحية العملية ، غالبًا ما تكون هناك مهام يلزم فيها تكرار إجراء واحد أو أكثر عدة مرات ، بينما يتم استيفاء شرط معين محدد مسبقًا.

تحتوي الخوارزمية دوراتيسمى جولة روبن أو خوارزمية متكررة.

تسمى الحالة التي لا ينتهي فيها تنفيذ الحلقة أبدًا بالحلقة اللانهائية. يجب تطوير الخوارزميات لتجنب مثل هذه المواقف.

لنلق نظرة على مثال من الرياضيات.

يُطلق على العدد الطبيعي اسم "أولي" إذا كان له مقسومان فقط: واحد والرقم نفسه 1.

2 ، 3 ، 5 ، 7 - الأعداد الأولية ؛ 4 ، 6 ، 8 - لا. في القرن الثالث قبل الميلاد ، اقترح عالم الرياضيات اليوناني إراتوستينس الخوارزمية التالية للعثور على جميع الأعداد الأولية الأقل من رقم معين ن:

1) اكتب جميع الأعداد الطبيعية من 1 إلى n ؛
2) حذف 1 ؛
3) ضع خط تحت أصغر الأرقام غير المميزة ؛
4) اشطب جميع الأرقام التي تكون من مضاعفات ما تحته خط في الخطوة السابقة ؛
5) إذا كانت القائمة تحتوي على أرقام غير مميزة ، فانتقل إلى الخطوة 3 ، وإلا فإن جميع الأرقام التي تحتها خط أولية.

هذه خوارزمية دورية. عند تنفيذه ، تتكرر الخطوات من 3-5 حتى توجد أرقام غير مميزة في القائمة الأصلية.

هذه هي الطريقة التي يبدو بها مخطط انسيابي لأفعال تلميذ المدرسة ، والذي يجب القيام به قبل المشي في المساء واجب، فرضالرياضيات:

تذكر أن الرقم 1 ليس رقمًا مركبًا (يحتوي على أكثر من مقسومين) ولا عددًا أوليًا.

أهم شيء

يمكن تمييز ثلاثة أنواع من الخوارزميات بناءً على ترتيب تنفيذ الأمر:

> الخوارزميات الخطية.
> الخوارزميات المتفرعة.
> خوارزميات التكرار.

تسمى الخوارزمية التي يتم بها تنفيذ الأوامر بالترتيب الذي تمت كتابتها به ، أي بالتتابع واحدًا تلو الآخر ، بالخطي.

يُطلق على شكل الإجراءات المنظمة ، بناءً على تحقيق شرط معين ، تنفيذ واحدة أو سلسلة أخرى من الخطوات باسم التفريع.

يُطلق على شكل تنظيم الإجراءات التي يتم فيها تكرار تنفيذ نفس تسلسل الأوامر بينما يتم استيفاء بعض الشروط المحددة مسبقًا دورة (التكرار).

أسئلة ومهام

1. ما الخوارزميات تسمى الخطية؟
2. أعط مثالاً لخوارزمية خطية ،
3. "الآلة الحاسبة" المؤدّية قادرة على تنفيذ أمرين فقط: الضرب في 2. ثم الإضافة. ابتكر أقصر خطة للحصول على الرقم 50 من O.
4. ما هو شكل من أشكال تنظيم الأعمال يسمى المتفرعة؟
5. ما هي الشروط التي يجب على بطلة قصة "الإوز البجع" أن تستوفيها؟
6. أعط مثالاً لخوارزمية تحتوي على تفريع "
7. اقرأ مقتطفًا من قصيدة جيه روداري "ما هي رائحة الحرف اليدوية؟":

كل حالة لها رائحة خاصة:
تنبعث رائحة المخبز مثل العجين والمخبوزات.
أنت تمشي عبر ورشة النجارة -
تنبعث منه رائحة نشارة الخشب ولوح منعش.
رائحة الرسام مثل زيت التربنتين والطلاء.
رائحة الزجاج مثل معجون النوافذ.
رائحة سترة السائق مثل البنزين
بلوزة العمال - زيت الماكينة.

إعادة صياغةحول المهن باستخدام عبارة "إذا ... ثم" /

8. تذكر الأبطال الذين تتخذ الحكايات الشعبية الروسية قرارات تحدد مصيرهم.
9. من أصل 9 عملات من نفس الفئة ، هناك واحدة زائفة (أفتح). كم عدد الأوزان على الميزان بدون أوزان يمكنك تحديدها؟
10. ما هو شكل تنظيم الأعمال يسمى التكرار؟
11. أعط مثالاً عن خوارزمية تحتوي على التكرار.
12. في أي الأعمال الأدبية التي تعرفها يتم إجراء شكل دوري لتنظيم الإجراءات؟
13. أين سيكون المؤدي الذي أكمل المجموعة التالية من الفرق 16 مرة على التوالي؟

أمشي 10 أمتار للأمام

استدارة 90 درجة في اتجاه عقارب الساعة

14. ما مجموعة الإجراءات وكم مرة يجب تكرارها عند حل المشكلة التالية؟

اقترب أربعون جنديًا من النهر ، وكان على طوله صبيان يستقلان قاربًا. كيف يمكن للجنود العبور إلى الجانب الآخر إذا كان القارب لا يتسع إلا لجندي واحد أو ولدين ، لكن الجندي والصبي لم يعد بإمكانهما الاستيعاب؟

15. تذكر مشكلة الآلة الحاسبة التي يمكنها فقط الضرب في 2 وإضافة 1. سيكون من الأسهل بكثير تطوير خوارزميات منطقية لها إذا كنت تستخدم مخطط الكتلة التالي:

باستخدام هذا المخطط الانسيابي ، طور خوارزميات منطقية للحصول على الأرقام 1024 و 500 من الرقم 0.

Bosova L. L. المعلوماتية: كتاب مدرسي للصف 6 / L.L. Bosova. - الطبعة الثالثة ، القس. و أضف. - م: BINOM. معمل المعرفة 2005. - 208 ص: مريض.

محتوى الدرس مخطط الدرس ودعم إطار عرض الدرس التقنيات التفاعلية طرق التدريس المسرَّعة ممارسة الاختبارات ومهام الاختبار عبر الإنترنت وتمارين الورش التدريبية للواجبات المنزلية وأسئلة التدريب للمناقشة الصفية الرسوم التوضيحية مواد الفيديو والصوت صور ، صور ، رسومات ، جداول ، رسوم بيانية كاريكاتير ، أمثال ، أقوال ، كلمات متقاطعة ، حكايات ، نكت ، اقتباسات المكملات الملخصات رقائق الغش للمقالات الغريبة (MAN) الأدب المفردات الأساسية والإضافية للمصطلحات تحسين الكتب المدرسية والدروس تصحيح الأخطاء في الكتاب المدرسي ، واستبدال المعارف القديمة بأخرى جديدة للمعلمين فقط خطط التقويم برامج التعلمالقواعد الارشادية