Файл: Основные структуры алгоритмов: сравнительный анализ и примеры их использования (Операторы языка С++ для реализации базовых структур алгоритмов).pdf

while (условие выполнения)

{

тело цикла

};

Последовательность операторов выполняется пока условие истинно, а выход из цикла выполняется, когда условие будет ложным. Если условие ошибочное при вхождении в цикл – операторы ни разу не выполнятся, а управление передастся к следующему оператору^[41].

Цикл с постусловием выполняется, если есть надобность проверять истинность условий каждый раз после итерации. Как отмечали выше, отличие циклов с предусловием и с постусловием заключается в самой первой итерации.

Синтаксис цикла do … while:

do

{

тело цикла

}

while (условие выполнения);

Последовательность операторов (тело цикла) выполняется один или несколько раз, пока условие станет ложным. Оператор цикла do ... while используется в тех случаях, когда есть необходимость выполнить тело цикла хотя бы один раз, поскольку проверка условия осуществляется после выполнения операторов.
Если тело цикла состоит из одного оператора, то операторные скобки {} не является обязательны.

Операторы цикла while и do ... while преждевременного могут завершиться при выполнении операторов break или же return внутри тела циклов.

3.2 Примеры использования основных структур алгоритмов на языке программирования С++

Приведем примеры практического использования базовых структур алгоритмов на языке С++.

Для демонстрации линейного алгоритма рассмотрим следующий пример.

С начала сутки прошло определённое количество (n) секунд. Определите сколько часов, минут и секунд прошло с начала сутки.

Код программы написанный на языке С++ следующий:

//подключаем заголовочные файлы

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <clocale>

#include <math.h>

using namespace std; // объявляем пространство имен

int main()

{

float n,h,m,s; // объявляем переменные

setlocale (LC_CTYPE,"rus")^[42]; //подключаем кириллицу

cout << "Введите количество секунд n: ";

cin >> n;

//находим целые значения часов, минут, секунд

h=floor(n/3600);

m=floor((n-h*3600)/60);

s=n-h*3600-m*60;

//вывод данных

cout <<"С начала сутки прошло "<<h<<" часов "<<m<<" минут "<<s<< " секунд";

getch();

return 0;

}
В результате получим:

Рис. 8 Результат алгоритма

Для рассмотрения разветвляющего алгоритма я предлагаю следующий вариант.
Ввести с клавиатуры несколько целых чисел, и проверить, создают ли они убывающую последовательность. Если создают - вывести числа, обратного знака к исходным, в противоположном случае вывести сумму квадратов чисел.

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <clocale>

#include <math.h>

using namespace std;

int main()

{

float d1,d2,d3; // объявление переменных

setlocale (LC_CTYPE,"rus");

cout << "введите числа: ";

cin >> d1>>d2>>d3; // инициализация переменных d1, d2, d3

if ((d1>d2)&&(d2>d3)) //проверка условия убывающей последовательности[11]

{//переопределение переменных

d1=(-1)*d1;

d2=(-1)*d2;

d3=(-1)*d3;

cout<<"Последовательность убывающая! "<<endl;

}

else

{//переопределение переменных

d1=pow(d1,2);

d2=pow(d2,2);

d3=pow(d3,2);

cout<<"Последовательность не убывающаяя! "<<endl;

}

cout<<d1<<" , "<<d2<<" , "<<d3;

getch();

return0;

}

В результате получим:

Рис.9 Результат алгоритма

Для рассмотрения же циклического типа алгоритма я предлагаю использовать программу, которая будет сортировать элементы массива с помощью метода пузырька.

#include <iostream>

#include <conio.h>

#include <clocale>

#include <math.h>

using namespace std;

in main()

{

//подключение кириллицы

setlocale( LC_ALL,1201 );

//объявление всех переменных

int r, m, q;

//объявление массива

int М[40];

//ввод размерности вектора

cout<<»Введите размерность массива:»;

//считывание размерности вектора

cin>>m;

//ввод массива

cout<<"Введите элементы массива: ";

//считывание элементов^[43]

for (r=0;r<m;r++)

cin>>M[r];

//алгоритм сортировки пузырьком

for( r=0;r < m; r++)

for( q=r+1; q < m; q++)

//проверка условия для сортировки

if (M[r] > M[q])

//переназначение элементов

swap(M[r],M[q]);

//вывод массива

cout<<"Вывод элементов массива: ";

for (r=0;r<m;r++)

//вывод элемента

cout<<М[r]<<" ";

//задержка экрана

getch();

//возврат 0

return0;

}

В результате исполнения данного кода мы получим:

Рис. 9 Результат сортировки

















Заключение

С каждым днём влияние компьютеров и различной умной техники на нашу жизнь увеличивается, и упрощает её. Если большинство пользователей овладеют пониманием и умением правильно обращаться с алгоритмами, а так же правильно понимать их суть — жизнь станет намного проще и легче.
Процессор компьютера, самая важная его составляющая, умеет понимать и обрабатывать только простейшие команды. А для обработки сложнейших и трудоёмких задач ему нужна помощь программиста, который составит узконаправленные и точные инструкции.
Составление алгоритма, пошагового описания каждого действия, необходимо для точного понимания исполнителем и правильной постановки действий. Этот процесс называется алгоритмизацией. В роли исполнителя может быть кто и что угодно, от сложной вычислительной техники до самого обычного человека.
Развитие и прогресс электронно-вычислительных машин определил процесс появления метода общения с процессорами — языков программирования. Цель появления таких языков — набор вычислительных формул дополнительной информации, превращающий её в алгоритм.
Язык программирования это метод общения человека и компьютера. Компьютер начинает понимать, чего от него требует программист, и выполняет предписанные ему действия в строго определённом порядке.
В работе выполнены несколько задач:
- рассмотрены и обсуждены основные понятия алгоритмов, их свойства
-описаны методы подачи алгоритмов
- дана характеристика базовых структур алгоритмов
- проведён сравнительный анализ структур алгоритмов
- проведено рассмотрение операторов для реализации основных структур алгоримов используя язык программирования C++
- приведены примеры использования базовых структур алгоритмов



























 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1Основы алгоритмизации и программирования: учеб. пособие / Т.А.
Жданова, Ю.С. Бузыкова. – Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос.ун-та, 2011. –56 с.
2. Горностаева, Татьяна Николаевна Г 67 Алгоритмы. Учебное пособие – М.: Мир науки, 2019. – Сетевое издание. Режим доступа:https://izd-mn.com/PDF/33MNNPU19.pdf Дата обращения 25.06.2020
3. Харахан О.Г., Системы искусственного интеллекта. Практикум для проведения лабораторных работ. Ч. 1 : Учебное пособие для вузов / Харахан О.Г. - М: Издательство Московского государственного горного университета, 2006. - ISBN 5-7418-0425-1 - Текст : электронный // ЭБС "Консультант студента" : [сайт]. - URL : https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN5741804251.html (дата обращения: 10.07.2020). - Режим доступа : по подписке.
4.Сираждинов С.Х., Матиевская Г.П. Ал-Хорезми — выдающийся математик и астроном средневековья: Пособие для учащихся, - М.: Просвещение, 1983 89 с.
5. Алгебра: Элементы комбинаторики. Бином ньютона: Методические указания/Авт.-сост- В.А. Васильева, Т.Б. Волкова, Р.Н. Молодожникова.- М.: Изд-во МАИ. 2002 с. 88 с.
6. Физическая лаборатория школьника. Часть 2: учеб.-метод. Пособие / Н.Ю. Петров, Н.Ю. Березин, В.В. Христофоров. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015. 108 с.
7. В.И. Поляков, В.И. Скорубский Основы теории алгоритмов Учебное пособие по дисциплине «Математическая логика и теория алгоритмов» - Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 2012 51 с.

8. Забуга А.А. Теоретические основы: Учебное пособие. Стандарт третьего пооколения. - Спб.: Питер, 2014, 208 с.
9. Основы алгоритмизации и программирования на языке высокого уровня Си: учебно-практическое пособие / Т.В. Панова, Н.Д. Николаева; Балт. гос. техн. ун-т. – СПб., 2015 176 с.
10. Есипов А.А. Информатика и информационные технологии для учащихся школ и колледжей. Спб.: БХВ-Петербург, 2004. - 470 c.
11. Информатика и ИКТ: Учебник для 9 класса:в 2ч. ч.1 / А.Ю. Босова. -М. :БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 244. с.
12. Программирование и основы алгоритмизации: Для инженерных специальностей технических университетов и вузов. /А.Г. Аузяк, Ю.А. Богомолов, А.И. Маликов, Б.А. Старостин. Казань: Изд-во Казанского национального исследовательского технического ун-та - КАИ, 2013, 153 С.
13. Основы алгоритмизации и программирования : учебное пособие / Г. Р. Кадырова. – Ульяновск : УлГТУ, 2014. 95 с.
14. Учебное пособие, руководство по изучению дисциплины, практикум, учебная программа / Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. – М. ,2004. – 220 с
15. Симонович С.В. Базовый курс: Учебник для вузов. 3-е пзд. Стандарт третьего поколения. - Спб.:Питер, 2011. 640 с.
16. А.А. Тюгашев. Основы программирования. Часть I. – СПб: Университет ИТМО, 2016. – 1 Режим доступа :https://books.ifmo.ru/file/pdf/1917.pdf Дата обращения 06.07.2020 117 С.
17.Лекции по операционным системам (общий курс): учебное пособие / Е.М. Карчевский, О.В. Панкратова — Казань: Казан. Ун-т, 2011. 255 с.
18.Парадигма программирования : курс лекций / Л. В. Городняя ; Новосиб. гос. ун-т. – Новосибирск : РИЦ НГУ, 2015. 206 с.
19. Молдованова О.В. Языки программирования и методы трансляции: Учебное пособие. – Новосибирск/СибГУТИ, 2012. 134 С.
20. Опалева Э.А., Самойленко В.П. Языки программирования и методы трансляции СПб.: БХВ-Петербург,2003. – 471 с.
21. Орлов С. Теория и практика языков программирования: Учебник для вузов. 2-Ее изд. Стандарт 3-го поколения. -Спб. Питер, 2017. 688 с.
22. Гниденко И.Г., Соколовская С.А. Информатика, 2-е изд. - Спб..: Издательский дом «Нева», 2003. 320 С.
23. Перова В.И., Сабаева Т.А., Чекмарев Д.Т. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА ЭВМ: Учебное пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2015. Режим доступа:http://www.lib.unn.ru/students/src/RACV.pdf 136 с.
24. Информатика :Учебник для 6 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 215 с.
25. Могилев, А. Информация и информационные процессы. Социальная информатика] / Л. Листрова, А. Могилев .— СПб. : БХВ-Петербург, 2006 222 с.
26. Хиценко В.П. Основы программирования: учебное пособие /В.П. Хиценко. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015 83 с.
27. Потопахин В.В. Язык C. Освой на примерах. Спб.: БХВПетербург, 2006.
28. Язык С : освой на примерах / Виталий Потопахин. - Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2006 (СПб. : Типография "Наука" РАН). - 301 с
29. Сети и телекоммуникации : учебник и практикум для СПО / Под ред. К.Е. Самуйлова, И.А. Шалимова, Д.С. Кулябова. - М.: Издательство Юрайт, 2019. 363 с.
30. Кернинган, Брайан У,, Ритчи, Деннис М. Язык программирования С, 2-е издание.: Пер с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2007. 304 с.
31. Шилдт, Герберт, Полный справочник по С, 4-е издание. : Пер. С англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2007 704 с.
32. Довбуш, Г.Ф. Visual C++ на примерах/ Г.Ф. Довбуш, А.Д. Хомоненко/ Под ред проф. А.Д.Хомоненко. - Спб.:БХВ-Петербург, 2007. 528 с.
33. Орлов С. Теория и практика языков программирования: Учебник для вузов. 2-е изд. Стандарт 3-го поколения. -Спб.: Питер, 2017 686 с.
34. Пахомов Б.И. и MS visual c++ 2010 для начинающих. СПБ.: БХВпетербург. 2011. 736 с.
35. Большая школьная энциклопедия, Т.1. Естественные науки( автор-составитель С. Исмаилова).-М.:Русское энциклопедическое товарищество, 2003 702 с.
36. Дейл Н., Уима Ч., Хедингтон М. Программирование на С++: Пер. С англ. - М.: ДМК Пресс. 673 с.
37. Программирование на языке Си: учеб. Пособие / Р.Ю. Царев. - Красноярск: Сиб. Федер. Ун-т, 2014. 108 с.
38. Прохоренок Н.А. Язык С. Самое необходимое. СПБ,: БХВПетербург, 2020. 408 с.
39. Герберт Шилдт C++: Руководство для начинающих, 2-е издание. : Пер.с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. 672 с

1. 1Основы алгоритмизации и программирования: учеб. пособие / Т.А.
   Жданова, Ю.С. Бузыкова. – Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос.ун-та, 2011. –
   с. 8 ↑

2. Горностаева, Татьяна Николаевна Г 67 Алгоритмы. Учебное пособие – М.: Мир науки, 2019. – Сетевое издание. Режим доступа: https://izd-mn.com/PDF/33MNNPU19.pdf с. 4 Дата обращения 01.07.2020 ↑

3. Системы искуственного интеллекта. Практикум для проведения лабораторных работ. Ч. 1: Учебное пособие для вузов. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2006 с. 199 ↑

4. Сираждинов С.Х., Матиевская Г.П. Ал-Хорезми — выдающийся математик и астроном средневековья: Пособие для учащихся, - М.: Просвещение, 1983 с.11 ↑

5. Алгебра: Элементы комбинаторики. Бином ньютона: Методические указания/Авт.-сост- В.А. Васильева, Т.Б. Волкова, Р.Н. Молодожникова.- М.: Изд-во МАИ. 2002 с. 82 ↑

6. Физическая лаборатория школьника. Часть 2: учеб.-метод. Пособие / Н.Ю. Петров, Н.Ю. Березин, В.В. Христофоров. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015. с. 20 ↑

7. В.И. Поляков, В.И. Скорубский Основы теории алгоритмов Учебное пособие по дисциплине «Математическая логика и теория алгоритмов» - Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 2012 ↑

8. Забуга А.А. Теоретические основы: Учебное пособие. Стандарт третьего пооколения. - Спб.: Питер, 2014, с. 61 ↑

9. В.И. Поляков, В.И. Скорубский Основы теории алгоритмов Учебное пособие по дисциплине «Математическая логика и теория алгоритмов» - Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 2012 с. 6 ↑

10. Основы алгоритмизации и программирования на языке высокого уровня Си: учебно-практическое пособие / Т.В. Панова, Н.Д. Николаева; Балт. гос. техн. ун-т. – СПб., 2015. с. 5 ↑

11. Основы алгоритмизации и программирования: учеб. пособие / Т.А. Жданова, Ю.С. Бузыкова. – Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос.ун-та, 2011. с..9 ↑

12. Есипов А.А. Информатика и информационные технологии для учащихся школ и колледжей. Спб.: БХВ-Петербург, 2004. - с. 149 ↑

13. Информатика и ИКТ: Учебник для 9 класса:в 2ч. ч.1 / А.Ю. Босова. -М. :БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. с. ↑

14. Программирование и основы алгоритмизации: Для инженерных специальностей технических университетов и вузов. /А.Г. Аузяк, Ю.А. Богомолов, А.И. Маликов, Б.А. Старостин. Казань: Изд-во Казанского национального исследовательского технического ун-та - КАИ, 2013 с. 11 ↑

15. Основы алгоритмизации и программирования : учебное пособие / Г. Р. Кадырова. – Ульяновск : УлГТУ, 2014. c.7 ↑

16. Калмыкова О.В., Грибанов В.П., Сорока Р.И. ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ: Учебное пособие, руководство по изучению дисциплины, практикум, учебная программа / Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. – М., 2004. с. 10 ↑

17. Симонович С.В. Базовый курс: Учебник для вузов. 3-е пзд. Стандарт третьего поколения. - Спб.:Питер, 2011. с 578. ↑

18. А.А. Тюгашев. Основы программирования. Часть I. – СПб: Университет ИТМО, 2016. – 1 Режим доступа :https://books.ifmo.ru/file/pdf/1917.pdf Дата обращения 06.07.2020 с. 10 ↑

19. Лекции по операционным системам (общий курс): учебное пособие / Е.М. Карчевский, О.В. Панкратова — Казань: Казан. ун-т, 2011. с. 14 ↑

20. Парадигма программирования : курс лекций / Л. В. Городняя ; Новосиб. гос. ун-т. – Новосибирск : РИЦ НГУ, 2015. с. 5 ↑

21. Молдованова О.В. Языки программирования и методы трансляции: Учебное пособие. – Новосибирск/СибГУТИ, 2012. с. 5 ↑

22. Опалева Э.А., Самойленко В.П. Языки программирования и методы трансляции

    Спб.: БХВПетербург, 2005. с.17 ↑

23. Орлов С. Теория и практика языков программирования: Учебник для вузов. 2-Ее изд. Стандарт 3-го поколения. -Спб. Питер, 2017. с. 65: ↑

24. Гниденко И.Г., Соколовская С.А. Информатика, 2-е изд. - Спб..: Издательский дом «Нева», 2003. с. 94 ↑

25. Перова В.И., Сабаева Т.А., Чекмарев Д.Т. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА ЭВМ: Учебное пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2015. Режим доступа:http://www.lib.unn.ru/students/src/RACV.pdf с. 32 ↑

26. Информатика :Учебник для 6 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. с. 111 ↑

27. Могилев, А. Информация и информационные процессы. Социальная информатика] / Л. Листрова, А. Могилев .— СПб. : БХВ-Петербург, 2006 с. 98 ↑

28. Босова Л. Л., Босова А. Ю., Информатика: учебник для 6 класса. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 114 с. ↑

29. Хиценко В.П. Основы программирования: учебное пособие /В.П. Хиценко. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015 с.19 ↑

30. Потопахин В.В. Язык C. Освой на примерах. Спб.: БХВПетербург, 2006. с.77 ↑

31. Сети и телекоммуникации : учебник и практикум для СПО / Под ред. К.Е. Самуйлова, И.А. Шалимова, Д.С. Кулябова. - М.: Издательство Юрайт, 2019. с.298 ↑

32. Кернинган, Брайан У,, Ритчи, Деннис М. Язык программирования С, 2-е издание.: Пер с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2007. с. 71 ↑

33. Шилдт, Герберт, Полный справочник по С, 4-е издание. : Пер. С англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2007. с.83 ↑

34. Кочан, Стефан. Программирование на языке С, 3-е издание.: Пер. с. англ. -М.: ООО «И.Д. Вильямс» 2006. с.81 ↑

35. Прата,Ствиен. Язык программирования С++. Лекции и упражнения, 5-е изд.: Пер. С англ.-М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2007. с.259 ↑

36. Довбуш, Г.Ф. Visual C++ на примерах/ Г.Ф. Довбуш, А.Д. Хомоненко/ Под ред проф. А.Д.Хомоненко. - Спб.:БХВ-Петербург, 2007. с.39 ↑

37. Орлов С. Теория и практика языков программирования: Учебник для вузов. 2-е изд. Стандарт 3-го поколения. -Спб.: Питер, 2017. с. 137 ↑

38. Пахомов Б.И. и MS visual c++ 2010 для начинающих. СПБ.: БХВпетербург. 2011. c.38 ↑

39. Большая школьная энциклопедия, Т.1. Естественные науки( автор-составитель С. Исмаилова).-М.:Русское энциклопедическое товарищество, 2003. с.693 ↑

40. Дейл Н., Уима Ч., Хедингтон М. Программирование на С++: Пер. С англ. - М.: ДМК Пресс. с. 198 ↑

41. Программирование на языке Си: учеб. Пособие / Р.Ю. Царев. - Красноярск: Сиб. Федер. Ун-т, 2014. с.11 ↑

42. Прохоренок Н.А. Язык С. Самое необходимое. СПБ,: БХВПетербург, 2020. с. 212 ↑

43. Герберт Шилдт C++: Руководство для начинающих, 2-е издание. : Пер.с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. с 46 ↑