понятие массивов. Понятие массив и операции над элементом массива в среде Pascal A. Понятие массив и операции над элементом массива в среде Pascal abc. Массив
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
Свойства алгоритма Дискретность. Процесс решения задачи должен быть разбит на последовательность отдельных шагов. Таким образом, формируется упорядоченная совокупность отдельных друг от друга команд (предписаний).образующаяся структура алгоритма оказывается прерывной (дискретной): только выполнив одну команду, исполнитель сможет приступить к выполнению следующей. Точность (определенность ) Каждая команда алгоритма должна определять однозначное действие исполнителя. Это требование называется точностью алгоритма. Понятность Алгоритм, составленным для конкретного исполнителя, должен включать только те команды, которые входят в его систему команд. Это свойство алгоритма называется понятностью. Алгоритм не должен быть рассчитан на принятие каких-либо самостоятельных решений исполнителем, не предусмотренных составлением алгоритма. Конечность (результативность). Еще одно важное требование, предъявляемое к алгоритму, - это конечность (иногда говорят- результативность) алгоритма. Это значит, что исполнение алгоритма должно завершиться за конечное число шагов. Массовость. Разработка алгоритмов- процесс интересный, творческий, но непростой, требующий многих умственных усилий и затрат времени. Поэтому предпочтительно разрабатывать алгоритмы, обеспечивающие решения всего класса задач данного типа. Например, если составляется алгоритм решения квадратного уравнения AX2+BX+C=0, то он должен быть вариативен, т. е. обеспечивать возможность решения для любых допустимых исходных значений коэффициентов a, b, c. Про такой алгоритм говорят, что он удовлетворяет требованию массовости. Свойство массовости не является необходимым свойством алгоритма. Оно скорее определяет качество алгоритма; в то же время свойства точности, понятности и конечности являются необходимыми (иначе это не алгоритм). Для успешного выполнения любой мало иметь ее алгоритм. Всегда требуется еще какие-то исходные данные, с которыми будет работать исполнитель (продукты для приготовления блюда, детали для сбора технического устройства и т.п.). исполнителю, решающему математическую задачу, требуется исходная числовая информация. Задача всегда формулируется так: дана исходная информация, требуется получить какой-то результат. В математике вы привыкли в таком виде записывать условие задач. Например: Дано:катеты прямоугольного треугольника a=3 см; b=4см. Найти: гипотенузу c. Приступая к решению любой задачи, нужно сначала собрать все необходимые для ее решения данные. Еще пример: для поиска номера телефона нужного вам человека исходными данными являются: фамилия, инициалы человека и телефонная книга (точенее, информация, заключенная в телефонную книгу). Однако этого может оказаться недостаточно. Например, вы ищете телефон А. И. Смирнова и обнаруживаете, что в книге пять строк с фамилиями. Ваши исходные данные оказались неполными для точного решения задачи (вместо одного телефона вы получили пять ). Оказалось, что нужно знать еще домашний адрес. Набор: фамилия – инициалы- телефонный справочник- адрес –является полным набором данных в этой ситуации. Только имея полный набор данных, можно точно решить задачу. Обобщая все сказанное, сформулируем определение алгоритма. Алгоритм- понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату. Если алгоритм обладает перечисленными выше свойствами, то работа по нему будет производится исполнителем формально (т. е. без всяких элементов творчества с его стороны). На этом основана работа программно- управляемых исполнителей- алгоритмов, например, промышленных роботов. Робот- манипулятор может выполнить работу токаря, если он умеет делать все операции токаря (включать станок, закреплять резец, перемещать резец, заменять изделие и т.д.). от исполнителя не требуется понимание сущности алгоритма, он должен лишь точно выполнять команды, не нарушая их последовательности. Программа- это алгоритм, записанный на языке исполнителя. Иначе можно сказать так: алгоритм и программа не отличаются по содержанию, но могут отличатся по форме Для алгоритма строго не определяется форма его представления. Алгоритм можно изображать графически (блок- схемы), можно- словесно, можно- каким-нибудь специальными значкам, понятными только его автору. Но программа должна быть записана на языке исполнителя (для ЭВМ это язык программирования). Линейная» алгоритмическая структура. Команда присваивания. Линейный (последовательный) алгоритм — это последовательность действий, выполняемых однократно в заданном порядке. Для примера составим алгоритм вычисления следующего выражения: (75-40)-(22+10) 1. Вычислить разность 75 и 40. 2. Сложить числа 22 и 10. 3. Вычислить разность результатов 1-го и 2-го действий. Действия в этом алгоритме выполняются в том порядке, в котором записаны. Из записи алгоритма видно, что при его исполнении получаются два промежуточных результата — в 1-м и 2-м действии. Для того чтобы их зафиксировать, выделяется специальная область памяти, которую называют переменной. В отличие от математики, в программировании значения переменных могут многократно изменяться по ходу вычислений. Кроме этого, переменные могут использоваться для хранения совершенно различных типов данных — не обязательно числовых. Для записи в память значения переменной используется команда присваивание. На языке программирования наш алгоритм можно записать так: 1. А:=75-40 (читается: «переменной А присвоить значение 75-40»). 2. В:=22+10 (читается: «переменной В присвоить значение 22+10»). 3. С:=А-В (читается: «переменной С присвоить значение А-В»). Понятие присваивания — одно из важнейших в программировании. Суть его можно пояснить на примере.
Все эти команды — присваивания. Ошибкой было бы понимать N: = 3 как «N равно 3», «N равно 4»... Если бы это было так, то третью команду нужно было бы понимать как «N равно N+1», а это очевидная бессмыслица, так как, сократив это выражение на N, мы получили бы «0=1». На самом деле первая команда записывает в переменную N число 3, вторая изменяет его на 4, а третья увеличивает его еще на 1 и вновь записывает в переменную N. Моделирование как метод познания Любой аналог (образ) какого-либо объекта, процесса или явления, используемый в качестве заменителя (представителя) оригинала, называется моделью (от лат. modulus — образец). Каждый объект имеет большое количество различных свойств. В процессе построения модели выделяются главные, наиболее существенные, свойства. Так, модель самолета должна иметь геометрическое подобие оригиналу, модель атома — правильно отражать физические взаимодействия, архитектурный макет города – ландшафт и т.д. Признак или величина, которые характеризуют какоелибо свойство объекта и могут принимать различные значения, называются параметрами модели. Модель воспроизводит в специально оговоренном виде строение и свойства исследуемого объекта. Исследуемый объект, по отношению к которому изготавливается модель, называется оригиналом, образцом, прототипом. Модель — это некий новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса. Общие свойства моделей. 1) адекватность – это степень соответствия модели тому реальному явлению (объекту, процессу), для описания которого она строится, 2) конечность – модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений и, кроме того, ресурсы моделирования конечны, 3) упрощенность - модель отображает только существенные стороны объекта, 4) полнота – учтены все необходимые свойства, 5) приблизительность - действительность отображается моделью грубо или приблизительно, 6) информативность - модель должна содержать достаточную информацию о системе - в рамках гипотез, принятых при построении модели, 7) потенциальность - предсказуемость модели и еѐ свойств. Исследование объектов, процессов или явлений путем построения и изучения их моделей для определения или уточнения характеристик оригинала называется моделированием. Моделирование — это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей. Теория замещения объектов-оригиналов объектом-моделью называется теорией моделирования. Основными этапами моделирования являются: 1) постановка задачи; 2) разработка модели, анализ и исследование задачи; 3) компьютерный (натурный, физический) эксперимент; 4) анализ результатов моделирования. На этапе разработки модели осуществляется построение информационной модели, то есть формирование представления об элементах, составляющих исходный объект. Если результаты моделирования подтверждаются и могут служить основой для прогнозирования поведения исследуемых объектов, то говорят, что модель адекватна объекту. Степень адекватности зависит от цели и критериев моделирования. |