§ 18. Алгоритм
і його властивості. Виконавці алгоритмів
У молодшій школі ви ознайомилися з поняттям алгоритму й навчилися складати алгоритми для розв’язування різних задач. Ви вже знаєте, що алгоритм можна подавати словесним і графічним способами, а також у вигляді програм, записаних певною мовою програмування.
Мова програмування — це штучна мова, призначена для запису алгоритмів у формі, придатній для їх виконання комп’ютером. Для зручної розробки програм існують системи програмування. Усе, що ми робимо за допомогою комп’ютера, можливо завдяки програмному коду, написаному програмістами. Ви вже ознайомилися з основними поняттями програмування, працюючи в програмному середовищі Scratch.
Перевір себе
- Що таке алгоритм?
- Що таке програмування?
- Що таке мова програмування?
- Які способи опису алгоритму ви знаєте?
- З якими мовами програмування ви вже знайомі?
У повсякденному житті людина часто стикається з алгоритмами, що визначають послідовність дій різної природи. Із курсу математики вам відомі алгоритми
виконання арифметичних операцій над багатоцифровими числами; алгоритми знаходження коренів лінійного рівняння й ін. Існують алгоритми виграшу для низки ігор, це коли результат гри залежить не від випадкового збігу обставин, а від кмітливості гравця чи гравчині та попередніх розрахунків. Чи часто ви розв’язуєте завдання, що постають у навчанні, діючи за певними алгоритмами?
Завдання 1
Що таке алгоритм
Переглянемо навчальну презентацію.
Завдання 2
Властивості алгоритму
Вказівки алгоритму потрібно виконувати в певному порядку. Якщо порушити порядок виконання або пропустити якусь вказівку, то, найпевніше, буде отримано неправильний результат.
Алгоритм має властивості, які відрізняють його від інших наборів вказівок. Це слід мати на увазі під час складання власних алгоритмів.
Завдання 3
Виконавці алгоритмів та їх характеристики
Кожен алгоритм орієнтовано на певного виконавця. Виконавцем алгоритму може бути людина, тварина, комп’ютер, автоматичний верстат, система
людина — машина тощо, які «вміють» виконувати вказівки алгоритму.
Якщо виконавцем є деякий пристрій, то фраза «виконавець вміє виконувати вказівку» означає, що пристрій може виконати задану вказівку автоматично, без зовнішнього втручання.
Виконавець — це об’єкт, здатний діяти за заданим алгоритмом.
Щоб скласти алгоритм, орієнтований на конкретного виконавця, необхідно знати характеристики цього виконавця.
Кожен виконавець існує в якомусь середовищі і може виконувати певний набір дій. Описати виконавця означає вказати середовище, припустимі дії, систему команд.
Виконавця можна уявити як пристрій із кнопковим керуванням. Натискання кнопки означає виклик команди.
Відмова — подія, що виникає в разі виклику команди в неприпустимому для цієї команди стані середовища.
Завдання 4
Переглянемо навчальну презентацію.
Виконуючи алгоритм, виконавець може не розуміти змісту того, що він робить,
і попри це отримувати потрібний результат. Комп’ютер — формальний виконавець алгоритмів. Помилки робить не комп’ютер, а розробник алгоритму.
Завдання 5
Питання для самоперевірки
- Поясніть поняття «виконавець алгоритму». Перелічіть характеристики виконавця.
- Опишіть систему команд виконавця, щоб реалізувати алгоритм обчислення за формулою [latex]p=\frac{(1+x)}{(1-x)}[/latex].
- Якими припустимими діями ви оснастили б автомат, що заміняє:
а) касира в магазині;
б) двірника. - Виконавець уміє виконувати команди: помнож число на 2; знайди суму двох чисел.
Складіть для виконавця алгоритм обчислення виразу [latex]y=2a+3b+4c[/latex]. - Виконавець уміє виконувати команди: помнож число на 2; збільш число на 1.
Складіть для виконавця алгоритм отримання:
а) числа 4 з 1;
б) числа 5 із 1;
в) числа 100 з 1. - Фірма «Електронні прилади» випустила автоматизовану ванну, пульт керування якої має дві кнопки: Долити 5 л і Злити 3 л. Складіть алгоритм доливання у ванну 4 л води за якомога меншу кількість команд.
Вправа 18
Скласти алгоритм, використовуючи систему команд виконавця Художник.