Відділ освіти Дубенської міської ради Дубенська гімназія №2

Відділ освіти Дубенської міської ради Дубенська гімназія №2

• Алгоритмізація та програмування.
• Мова Паскаль
• (опорні конспекти)

• З досвіду роботи
• вчителя інформатики
• Колошкіної
• Тетяни Віталіївни

• Дубно - 2006

• Алгоритмізація та програмування.
• Мова Паскаль

• “… мова, якою учня навчають висловлювати
• свої думки, здійснює глибокий вплив на його
• навички мислення та винахідницькі здібності…”
• Ніколаус Вірт

Схвалено методичною радою Дубенської гімназії №2 (протокол №4 від 27.02.2006)

• У пропонованому посібнику узагальнено досвід роботи вчителя інформатики Дубенської гімназії №2 Колошкіної Т.В. з питань вивчення курсу “Алгоритмізація та програмування” за опорними конспектами. Матеріал подано в обсязі, визначеному Програмою неперервного курсу інформатики 5-11 кл . До кожного опорного конспекту подано коментар, а також запитання для самоконтролю.
• Посібник призначений для вчителів інформатики, учнів шкіл, гімназій.
• Мета його – допомогти школярам швидко, цілісно і на високому рівні засвоїти програмовий матеріал.

Етапи розв’язування задач з використанням комп’ютера

• 1. Постановка задачі.
• 2. Побудова моделі.
• 3. Складання алгоритму.
• 4. Вибір програмного засобу.
• 5. Тестування програмного засобу.
• 6. Виконання програми та аналіз результатів.

• 5

• 6

• 10

• 19

Постановка задачі

• Формулювання умови задачі.
• Конкретизація даних, невідомих.
• Визначення правильних результатів.

• Точність постановки задачі

• Можливість забезпечити однакове розуміння
• задач різними людьми.

• 4

Моделювання

• Модель – це спрощене уявлення про реальний об’єкт, процес чи явище.

• Географія

• Хімія

• Фізика

• Біологія

• Головне призначення моделі

• Демонстрація лише суттєвих властивостей об’єктів, процесів і явищ.

• 4

Класифікація моделей

• За галузями використання: Методи дослідження
• навчальні
• ігрові
• дослідні
• науково-технічні
• імітаційні

• За способом представлення:
• матеріальні
• інформаційні

• За ознакою фактора часу:
• динамічні
• статичні

• експериментальний теоретичний

• 4

• 8

• 6

Інформаційні моделі

• Інформаційна модель – це сукупність інформації, яка харак-теризує властивості та стан об’єкта, процесу чи явища, а та-кож їх взаємодію із зовнішнім світом.

• Інформаційна модель

• вербальна

• знакова

• За формою представлення:
• геометричні
• словесні
• математичні
• структурні
• логічні
• спеціальні
• комп’ютерні
• некомп’ютерні

• 4

Запитання для самоконтролю

• З яких етапів складається розв’язання задачі на комп’ютері?
• Які етапи виконує людина?
• На яких етапах використовується комп’ютер?
• Що таке модель? Яке призначення моделі?
• Що називається моделюванням?
• На яких двох методах дослідження базується моделювання?
• За якими основними ознаками класифікують моделі?
• Які існують типи моделей?
• Що таке інформаційна модель?
• Наведіть власні приклади побудови інформаційної моделі.

Алгоритми

• Алгоритм – це зрозумілий, точний та повний опис послідовності простих дій для розв’язування конкретної задачі.
• IX століття. Узбецький математик Мухаммед ібн Муса аль_Хорезмі
• (латинь: Algorithm). Трактат про правила виконання арифметичних дій.

• Алгоритм

• числовий

• нечисловий

• Виконавець алгоритму

• людина

• машина

Властивості алгоритму

• зрозумілість
• однозначність (визначеність)
• дискретність (покроковість)
• універсальність (масовість)
• правильність (результативність)

• Помилки в алгоритмі

• синтаксичні

• логічні

Що ми називаємо алгоритмом? Як виник термін “алгоритм”?

• Запитання для самоконтролю:

• Що ми називаємо алгоритмом? Як виник термін “алгоритм”?
• Які бувають алгоритми?
• Назвіть основні властивості алгоритмів.
• Що називається системою команд виконавця?
• Хто може бути виконавцем алгоритму?
• Які помилки можуть бути в алгоритмі?
• Які помилки називаються синтаксичними?
• Які помилки називаються логічними? Хто їх знаходить і виправляє?

Способи опису алгоритмів

• Словесний
• Графічний
• Мовою програмування

Словесний запис алгоритму

• Виконавець: людина
• Правила запису:
• алгоритм складається з послідов-ності дій, записаних словами;
• дії можуть мати різні скорочення, позначення, формули;
• дії повинні бути точно визна-ченими і посильними для вико-нання;
• усі дії алгоритму повинні бути пронумеровані

• Задача: Обчислити значення функції y=3a2 - 5a..
• а помножити на а, результат позначити R1.
• R1 помножити на 3, результат позначити R2.
• 5 помножити на а, результат позначити R3.
• R2 відняти R3, результат позначити y

Арифметичний – це звичайна формула, операндами якої можуть бути числа, змінні, функції. (b2-4ac)

• Типи виразів

• Арифметичний – це звичайна формула, операндами якої можуть бути числа, змінні, функції. (b2-4ac)
• Умовний – це вислів про значення операндів, який може бути істинним або хибним.
• Результат: “так” або “ні”; “істина” або “хибність”; “true” або “false”
• Логічний – складений вислів про значення декількох умовних виразів.
• Логічні операції: і (and), або (or), ні (not)

Графічний запис алгоритму

• Графічний запис алгоритму складається із визначених зображень дій за допомогою геометричних фігур:

• початок

• кінець

• введення даних

• виведення результату

• обчислення

• умова

• Блок-схема

• Геометричні фігу-ри з’єднуються лініями зі стріл-ками

Лінійний

• Базові структури алгоритмів

• Лінійний
• Послідовність дій

• Циклічний
• Визначена кількість повто-рень однієї або декількох дій згідно сформульованої умови

• Розгалужений
• Вибір з двох можливих дій в за-лежності від сформульованої умови

• початок

• введення
• даних

• обчислення

• виведення
• результату

• кінець

• умова

• дія 1

• умова

• дія 1

• дія 2

• умова

• дія

• ні

• так

• дія

• умова

• ні

• так

Які ви знаєте способи запису алгоритмів?

• Запитання для самоконтролю:

• Які ви знаєте способи запису алгоритмів?
• Яких правил потрібно дотримуватись у словесному записі алгоритму?
• Чому словесний спосіб запису алгоритму вважається найпростішим?
• В чому особливості графічного запису алгоритму?
• Які існують типи виразів?
• Які базові структури може мати алгоритм?
• З яких типів вказівок складається будь-який алгоритм?
• Які існують типи алгоритмів?
• Які загальні принципи запису вказівок?
• Які алгоритми називаються лінійними?
• Які алгоритми називаються розгалуженими?
• Які алгоритми називаються циклічними?

• Мови програмування

• Низького рівня
• (40-і роки XX ст.)

• Високого рівня
• (50-і роки ХХ ст)

• Асемблер

• Паскаль

• Бейсик

• Пролог

• Delphi

• Транслятор

• Інтерпретатор Компілятор

• GW-Basic Qbasic TurboBasic TbPascal BPascal

• Середовище програмування:

• редактор текстів програм;
• довідково-інформаційна система;
• бібліотека процедур та функцій;
• компілятор чи інтерпретатор;
• засоби виконання усієї програми

Запитання для самоконтролю:

• Що називається мовою програмування?
• Чим викликана значна кількість різних мов програмування?
• На які класи традиційно поділяються мови програмування?
• Яку функцію виконують транслятори?
• Поясніть різницю між інтерпретатором та компілятором?
• Що входить до складу середовища програмування?

Основні поняття мови Паскаль

• Алфавіт
• латинські символи
• символи кирилиці
• цифри від 0 до 9
• математичні символи:
• + - * / = < >
• розділові знаки:
• ( ) [ ] { } , . : ; ‘

• Команди
• введення – виведення;
• присвоєння;
• складена;
• розгалуження;
• циклу

• Слова
• службові
• ідентифікатори
• стандартні імена

• Рік створення: 1960
• Автор: професор Ніколаус Вірт зі Швейцарії
• Призначення: навчання студентів програмуванню
• Використання: розв’язування різноманітних задач

• Історична довідка

Службові слова

• Призначені для написання команд.

• Goto – перейти до
• If – якщо
• Label – позначка (мітка)
• Mod – остача від ділення
• Not – не
• Of – з
• Or – або
• Procedure – процедура
• Program – програма
• Record – запис
• Repeat – повторювати
• Then – то
• While – поки (доки)

• And – і
• Array – масив
• Begin – початок
• Case – вибір
• Const – сталі (константи)
• Div – ділення без остачі
• Do – виконати
• Downto –униз до
• Else – інакше
• End – кінець
• File – файл
• For – для
• Function – функція

Ідентифікатори, або імена користувача

• Правила утворення імен користувача:
• Ім’я може складатися лише з латинських літер, цифр і символа “_”;
• Ім’я не може бути службовим словом;
• Першим символом є буква;
• Літери можуть бути великими або малими;
• Імена повинні бути короткими і відповідати суті об’єкта;
• Пропуски в іменах не допускаються;
• Два різні об’єкти не можуть мати одне ім’я.

• Приклади правильно утворених
• імен

• a, b, x, a1, a2, alpha, cat, My_name,
• Z_1

Стандартні імена

• Типи даних
• Стандартні сталі (константи)
• Стандартні функції
• Команди

Структура Паскаль-програми

• Програма складається з двох частин:
• описової виконуваної

• заголовок розділ описів розділ команд
• та оголошень

• Program <назва програми>;
• <Розділ описів та оголошень>;
• Begin
• <Розділ команд>;
• End.

• Команди

• Введення присвоєння виведення

• Read
• readln

• Write
• writeln

• <ім’я змінної>:= <вираз>

• Складена команда:
• begin
• <Команда 1>; …
• <Команда n>;
• end;

Запитання для самоконтролю:

• Хто створив мову і яке призначення мови Паскаль?
• Яка відмінність між алфавітом алгоритмічної та української мов?
• Для чого потрібні службові слова?
• Розкажіть про правила утворення імен.
• З яких частин складається програма?
• Як відокремлюються команди у програмі?
• Назвіть імена, які користувач утворив правильно:
• а) a, a1, 2a, a+1;
• б) aa, aa+aa, for, begin;
• в) Myname, my_number, do.
• Якого значення набуде змінна А після обчислення виразів:
• а) A:= 8 + 4 * 2 – 3;
• б) A:= 3 * 6 + 3 * 5 + 3 * 4?

Величини

• Величини бувають: константи і змінні.
• Константи Змінні

• не міняють свого значення під час виконання програми.
• Опис здійснюється у розділі констант:
• Const <ідентифікатор>=<значення>;
• Наприклад: Const Pi=3.14

• призначені для зберігання конкретних
• значень в оперативній пам’яті під час
• виконання програми.
• Опис здійснюється в розділі змінних:
• Var
• <список імен змінних>:<тип>;

Типи даних

• Це множина значень однакової природи разом із набором операцій, які над ними виконуються.

• Цілий Дійсний Літерний
• integer real char
• (-32768…32767) (29Е-39…1.7Е38) (кодова таблиця)
• Операції: Операції:
• +, -, *, /, div, mod +, -, *, /
• Булевий Рядковий
• boolean string
• (true, false) (0 – 255 байт)

Вирази

• Правила утворення
• та обчислення виразів:
• Правило пріоритетів.
• Правило дужок.
• Правило лінійного запису.
• Правило коректних імен.

• Стандартні функції:
• Abs(x) - |x| - модуль числа x
• Arctan (x) – arctg x – арктангенс числа х
• Cos(x) – cos x) – косинус числа х
• Exp(x) – ex – експонента
• Ln(x) – lnx – натуральний логарифм числа х
• Sin(x) – sin x – синус числа х
• Sqr(x) – x2 – піднесення до квадрату
• Sqrt(x) - - корынь квадратний з числа х

• Записати вираз на мові Паскаль: (sqr(x)*sqr(x)+2*y)/(sin(2*y)-1)

Запитання для самоконтролю:

• Як ви розумієте поняття “величина”?
• Що називається константою? Наведіть приклади.
• Яка величина називається змінною?
• Які стандартні типи величин використовуються у Паскалі?
• Яке призначення виразів?
• Сформулюйте правило дужок.
• Які операції визначені над цілими даними?
• Яких значень набудуть такі функції та вирази:
• abs(-5); sqrt(49); 8div3; 11mod4.

Лінійні (прості) програми

• Команди: введення; присвоєння; виведення.
• Задача: Задано два цілі числа. Знайти їх суму, добуток, різницю.
• Дано: a,b.
• Знайти: s,d,r.
• Обчислення:
• s=a+b
• d=a*b
• r=a-b

• Виведення
• результатів
• S,d,r

• початок

• Введення
• даних a,b

• S:=a+b
• D:=a*b
• R:=a-b

• кінець

• Program z1;
• Var a,b,s,d,r : integer;
• Begin
• read (a,b);
• s:=a+b;
• d:=a*b;
• r:=a-b;
• writeln(‘s=‘,s);
• writeln (‘d=‘,d);
• writeln (эк=эбк);
• End.

Програми з розгалуженням

• Скорочений запис:
• If <логічний вираз> then <команда>;
• Задача: Ввести два числа. Третьому присвоїти їх суму, якщо перше більше за друге, і добуток, якщо друге більше за перше.

• Дано: a,b.
• Знайти: c.
• Обчислення:
• Якщо a>b, то c=a+b
• Якщо b>a, то с=a-b

• Виведення
• результату с

• початок

• Введення даних
• a,b

• a>b

• c:=a+b

• b>a

• c:=a*b

• кінець

• Program z2;
• Var a,b,c : integer;
• begin
• read (a,b);
• if a>b then c:=a+b;
• if b>a then c:=a*b;
• writeln (‘c=‘,c);
• end.

Програми з розгалуженням (продовження)

• Дано: a,b.
• Знайти: c.
• Обчислення:
• Якщо a>b, то c=a+b
• iнакше с=a*b

• Задача: Ввести два числа. Третьому присвоїти їх суму, якщо перше більше за друге, і добуток, якщо друге більше за перше.

• If <логічний вираз> then <команда> else <команда 2>;

• початок

• Введення даних
• a,b

• a>b

• c:=a+b

• c:=a*b

• Виведення
• результату с

• кінець

• Program z2;
• Var a,b,c : integer;
• begin
• read (a,b);
• if a>b then c:=a+b else c:=a*b;
• writeln (‘c=‘,c);
• end.

Запитання для самоконтролю:

• Які службові слова використовуються для запису лінійних програм?
• Яка стандартна команда забезпечує введення інформації у Паскалі?
• Яка команда призначена для виведення інформації?
• Як діє скорочена команда розгалуження? Яке її призначення?
• Який загальний вигляд має скорочена команда If?
• Який загальний вигляд має команда повного розгалуження?
• Чи можна ставити символ “;” перед словом else?

Циклічні програми

• Цикл з передумовою призначений для організації багатократного виконання групи команд (тіло циклу) до тих пір, поки залишається істинною умова виконання циклу.
• Опис: While<логічний вираз> do <тіло циклу>;
• Задача: Обчислити добуток перших 25 натуральних чисел.

• початок

• D:=1;n:=1

• N<=25

• D:=D*n;
• N:=N+1

• Виведення
• результату d

• кінець

• так

• ні

• Program z3;
• Var d,n:integer;
• Begin
• d:=1; n:=1;
• while n<=25 do
• begin
• d:=d*n;
• n:=n+1;
• end;
• writeln (‘d=‘,d);
• End.

• Складена команда

Циклічні програми

• Цикл “для” призначений для організації багатократного виконання тіла циклу для значень параметра циклу з деякої впорядкованої дискретної множини.
• Опис: 1) for < параметр i>:=a to b do <тіло циклу>; (a
• 2) for <параметр i>:=a downto b do <тіло циклу>; (a>b).
• Задача: Обчислити добуток перших 25 натуральних чисел.