Что такое ветвление в информатике. Урок по информатике "команда ветвления". Если в программе есть ветвление, нужно

Разветвляющий алгоритм – это алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.

Во многих случаях требуется, чтобы при одних условиях выполнялась одна последовательность действий, а при других - другая.

Вся программа состоит из команд (операторов). Команды бывают простые и составные (команды, внутри которых встречаются другие команды). Составные команды часто называют управляющими конструкциями. Этим подчеркивается то, что эти операторы управляют дальнейшим ходом программы.

Оператор ветвления на Паскале (условный оператор)

Чтобы вычисления могли разветвляться по нескольким направлениям, служит конструкция

IF < УСЛОВИЕ> THEN < ОПЕРАТОР 1> ELSE <ОПЕРАТОР 2>Если условие справедливо (ИСТИНА), то выполняются <оператор 1> (стоящий между THEN и ELSE ), а <оператор 2> (стоящий после ELSE ) будет пропущен. Если условие не справедливо (ЛОЖЬ), то <оператор 1> игнорируются и выполняются <оператор 2>.

IF - если, THEN - то, ELSE - иначе.

Неполная форма оператора выглядит следующим образом:

IF <УСЛОВИЕ> THEN <ОПЕРАТОР>

Если условие справедливо , то программа выполняет тот оператор, который стоит после ключевого слова THEN и дальше руководствуется обычным порядком действий. Если условие не справедливо , то оператор, стоящий после THEN не выполняется , и программа сразу переходит к обычному порядку действий. Конструкция IF...THEN позволяет в зависимости от справедливости условия либо выполнить оператор, либо пропустить этот оператор. Условия - в них используются следующие операторы сравнения :

Справа и слева от знака сравнения должны стоять величины, относящиеся к одному типу. В результате сравнения получается логическая величина, имеющее значение ИСТИНА (TRUE) или ЛОЖЬ (FALSE).

Пример: 5<7 - ИСТИНА; 8=12 -ЛОЖЬ (проверяем равно ли 8 12, именно проверяем, а не утверждаем, что 8=12 );

При составлении условия можно использовать логические операции: and – логическое умножение, or – логическое сложение, not – отрицание. IF (a<0) and (b<0) THEN …

Пример: Решение квадратного уравнения. Решение квадратного уравнения зависит от значения дискриминанта.

VAR a, b, c, d,x, x1,x2: REAL;

WRITELN ("vvedi a b c");

IF d<0 THEN WRITELN ("net") ELSE

IF d=0 THEN BEGIN

x:=-b/(2*a); WRITELN ("koren",x)

x1:=(-b-SQRT(d))/(2*a);

x2:=(-b+SQRT(d))/(2*a);

WRITELN ("korni",x1, x2);

16 Алгоритмическая структура «цикл». Команда повторения.

Лучшее качества компьютеров проявляются не тогда, когда они рассчитывают значения сложных выражений, а когда многократно, с незначительными изменениями, повторяют сравнительно простые операции. Даже очень простые расчеты могут поставить человека в тупик, если их надо повторить тысячи раз, а повторять операции миллионы раз человек совершенно не способен.

С необходимостью повторяющихся вычислений программисты сталкиваются постоянно. Например, если надо подсчитать, сколько раз буква "о" встречается в тексте необходимо перебрать все буквы. При всей простоте этой программы исполнить ее человеку очень трудно, а для компьютера это задача на несколько секунд.

Циклический алгоритм - описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие.

Перечень повторяющихся действий называют телом цикла.

В субботу вечером вы смотрите телевизор. Время от времени поглядываете на часы и если время меньше полуночи, то продолжаете смотреть телевизор, если это не так, то вы прекращаете просмотр телепередач.

Циклы такого вида называют - циклы с предусловием .

На языке Паскаль они записываются следующим образом:

WHILE условие DO оператор; В этом цикле проверяется условие и если оно выполняется (ИСТИНА), то выполняется тело цикла, затем условие проверяется снова... и так до тех пор пока условие истинно. Если операторов несколько, то заключаем их в begin-end.Пример: Вывести все натуральные числа меньше данного.

a:=0; chislo:=10; WHILE a

WRITELN (a); a:=a+1; END;

Стоит обратить внимание на то, что цикл может быть не выполнен ни разу (если условие первоначально не истинно, например, a =5, а chislo =4). И наоборот, если условие будет истинно при любых значениях переменный, то цикл будет выполнятся бесконечное число раз (произойдет зацикливание ).

Вам надо поточить все карандаши в коробке. Вы точите один карандаш и откладываете его в сторону. Затем проверяете, остались ли карандаши в коробке. Если условие ложно, то снова выполняется действие "заточить карандаш". Как только условие становится истинным, то цикл прекращается.

Циклы такого вида называют - циклы с постусловием .

REPEAT оператор;

UNTIL условие;

Этот цикл отличается от предыдущего только тем, что он выполняется до тех пор пока условие не истинно (т.е. совсем наоборот). Циклы такого рода отличаются тем, что хоть один раз, но тело цикла будет выполнено вне зависимости от условия. Условие проверяется после первого выполнения тела цикла.

Например, на уроке физкультуры вы должны пробежать некоторое количество кругов вокруг стадиона.

Такие циклы называются - циклы со счетчиком .

FOR Счетчик:= НачЗнач TO КонЗначDO тело цикла; По умолчанию шаг цикла равен 1, т.е. каждый раз после прохождения тела цикла счетчик увеличивается на единицу.

Убывающий цикл:

FOR Счетчик:= НачЗначDOWNTO КонЗначDO тело цикла;

шаг цикла равен -1.

Пример: Вывести на экран все числа от 1 до 100. Для этого можно было бы написать следующую программу:

WRITELN (‘1’);

WRITELN (‘2’);

WRITELN (‘3’);

WRITELN (‘99’);

WRITELN (‘100’);

Всего каких-то 102 строчки;-). Хотя эту же программу можно написать намного короче:

FOR i:=1 TO 100 DO WRITELN (i);

Ветвление - это алгоритмическая конструкция, в которой в зависимости от условия выполняется та или иная последовательность действий.

Структура алгоритма, содержащая ветвление, называется разветвляющейся . Эта структура обеспечивает выбор между двумя альтернативами. Для определения направления, в котором пойдёт дальнейшее выполнение, делается проверка условия. Каждый из путей ведёт к общей точке слияния, так что выполнение алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь был выбран.

В блок-схеме условие ветвления изображается в ромбе, из которого обязательно выходят ДВЕ стрелки – первая (стрелка «Да») указывает на команды, которые будут выполняться в случае, если условие соблюдено; вторая (стрелка «Нет») – на команды, которые будут выполнены, если условие не соблюдено.

Однако часто в жизни встречаются ситуации, когда по одному из направлений движения по алгоритму может не совершиться ни одного действия, а по другому - совершится несколько действий. То есть алгоритм ветвления может быть полным (смотрите рисунок выше) или неполным.

В словесной формулировке запись ветвления выглядит так:

ЕСЛИ <условие выбора > ТО <команды, выполняемые при соблюдении условия> ИНАЧЕ <команды, выполняемые при несоблюдении условия>

Что такое "условие выбора "? Конечно, это логическое выражение, которое принимают значения true (правда) или false (ложь). Если оно является правдой, то выполняется главная ветвь, если ложь, то боковая ветвь.

Рассмотрим задачу из сборника задач по программированию Д.М. Златопольского:

Задача:

Алгоритм решения:

Pascal

Условный оператор

Полная форма

if <условие выбора > then <команды, выполняемые при соблюдении условия> else <команды, выполняемые при несоблюдении условия>

Внимание! Перед else никогда не ставят точку с запятой!

Неполная форма

if <условие выбора > then <команды, выполняемые при соблюдении условия>;

Операции отношения :

> больше, < меньше, >< не равно, >= больше или равно, <=меньше или равно, = равно.

Логические операции :

not - отрицание, and - конъюнкция (И), or -дизъюнкция (ИЛИ), xor - исключающее или

Задача на Pascal

Program Z;
var
x,y: real;
Begin
write("Введите x=");
read(x);
if x>0 then y:=sqr(sin(x))
else y:=1-sin(sqr(x));
writeln("y=",y:6:4);
End.

Си++

Условный оператор

Полная форма

if (<условие выбора >) <команды, выполняемые при соблюдении условия>; else <команды, выполняемые при несоблюдении условия>

Неполная форма

if (<условие выбора >) <команды, выполняемые при соблюдении условия>;

Операции отношения :

> больше, < меньше, != не равно, >= больше или равно, <=меньше или равно, == равно.

Логические операции :

Отрицание, && - конъюнкция (И), || -дизъюнкция (ИЛИ)

Задача на Си++

#include
#include
#include
using namespace std;
int main(){
float x,y;
cout << "Vvedite x=\n";
cin >> x;
if (x>0) y=pow(sin(x),2); else y=1-sin(pow(x,2));
cout << "y =" << y ;
system("pause");
return 0;
}

Цели урока:

Обучение - Обеспечить усвоение учащимися особенностей конструирования алгоритмов с использованием команды ветвления; рассмотреть команду ветвления в полной и неполной форме; выработать умения и навыки в составлении алгоритмов по блок-схемам и блок-схем по алгоритмам с командами ветвления

Воспитание - добросовестного отношения к учению, привитие интереса к предмету и убеждённости, что решение большинства проблем, стоящих перед человеком в жизни можно разрешить, реализуя разветвляющийся алгоритм.

Развитие - познавательного интереса, творчески подходить к решению разнообразных задач, умения выделять главное, анализировать.

Тип урока: совершенствование знаний, умений и навыков

Вид урока: Урок теоретических и практических самостоятельных работ

Метод обучения: Метод алгоритмических предписаний

Приемы обучения: инструктивно-практический, групповые, индивидуальные.

Формы обучения: индивидуальная, коллективная.

Структура урока: оргмомент, актуализация опорных знаний, формирование новых понятий и способов действий, закрепление полученных знаний.

Оборудование: ПК, мультипроектор, операционная система Windows 98, лицензионный пакет MS Office , презентация; конспект, карточки-задания.

Основные понятия:

ветвление – .

алгоритм - это последовательность действий, которые должен выполнить исполнитель для достижения конкретной цели.

План урока.

Организационный момент.

Приветствие

• Проверка отсутствующих

  Сообщение темы (Команды ветвления), цели урока и план урока

Проверить подготовку к уроку и выполнение домашнего задания.

Актуализация знаний.

Изучение нового материала.

Формирование умений и навыков по конструированию алгоритмов с использованием команды ветвления.

Итог урока.

Домашнее задание.

Х о д у р о к а

Организационный момент. Приветствие учащихся, объявить цель урока и план. Сегодня на уроке мы продолжим работу по конструированию алгоритмов. К концу урока вы научитесь составлять алгоритмы, используя команду ветвления, где выбор для выполнения той или иной команды предполагает проверку уже не одного, а нескольких условий.

Посмотрите на план сегодняшнего урока. Можно назвать его алгоритмом? Почему?

1. Проверить домашнюю работу.
2. Рассмотреть команду ветвления в полной и неполной форме.
3. Решать задачи, с использованием команды ветвления.
4. Записать задание на дом.

Ответ: Да. Команды выполняются строго последовательно друг за другом.

Какой это алгоритм?

Ответ: Это линейный алгоритм
И так начинаем исполнять наш алгоритм. Проверим, как вы подготовились дома.

2. Проверка домашнего задания.

Перед вами геометрические фигуры и служебные слова. Вы должны ответить на вопросы, найти верный ответ и записать соответствующие ответы, в таблицу:

Таблица

Слайд с геометрическими фигурами и служебными словами

Вопросы

1.Эта геометрическая фигура используется в блок- схемах для обозначения начала и конца алгоритма.

2.Данная геометрическая фигура используется в блок-схемах для обозначения любого вычисления.

3.Какое служебное слово служит заголовком алгоритма

4.Чем заканчивается любой алгоритм?

5.Какое служебное слово стоит перед «телом алгоритма»?

6.Для проверки условия используется эта фигура

7.Ввод-вывод данных обозначается этой геометрической фигурой.

8.Чем обозначается направление действий

Теперь посмотрите какой фигуре или слову соответствует конкретная буква. Расшифруйте это слово. Дайте определение.

Ответ:

а

л

г

о

р

и

т

м

Слайд

Алгоритм – конечный набор точных и понятных предписаний (правил, инструкций, действий), позволяющих решить любую конкретную задачу из некоторого класса однотипных задач.

Какие св-ва алгоритма вы знаете?

Дискретность

Понятность

Точность

Результативность

Массовость

С заданием вы справились, молодцы!

3. Активизация знаний.

Наша повседневная жизнь была бы скучной и неинтересной, если бы свои действия мы совершали последовательно одно за другим и на их выполнение не влияли бы никакие ситуации. Но на практике всё обстоит иначе: каждому человеку рано или поздно надо делать выбор, так как в любой реальной задаче - её решение будет зависеть от большого количества факторов, влияющих на это решение. Однако, это не значит, что при решении данной реальной задачи необходимо учитывать все влияющие факторы, отсутствие которых может существенно повлиять на результат.

Обилие таких факторов (условий) и окружает нашу жизнь. Еще не давно было время, когда вам нужно было сделать выбор , что делать дальше: продолжать учиться в школе или получать в каком-либо учебном заведении профессию. У вас были все возможные мечты, кем бы вы хотели стать в будущем. Из всех возможных и известных вам специальностей вы выбрали одну. Таким образом, реализуете на практике составленный жизнью алгоритм ветвления (выбора).

4. Изучение нового материала.

Ветвление – это такая организация действий, при которой в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого условия совершается либо одна, либо другая последовательность действий .

в неполной форме

в полной форме

1. Алгоритмический язык

Если условие

то действие

Всё

Если условие

то действие 1

иначе действие 2

Всё

Ветвление с условием в алгоритмах записывают одним из следующих способов:

1) Если выполняется условие, то выполняется действие 1

2)Если выполняется условие, то выполняется действие 1, иначе выполняется действие 2

Первый из способов записи называется ветвлением в неполной форме , второй – ветвлением в полной форме. Как же компьютер воспринимает программы с ветвлениями? Встретив в программе ветвление компьютер проверяет выполняется ли условие, и в зависимости от данного условия будет выполнять один или другой набор действий А 1 , А 2 , А 3 … ,А n или В 1 , В 2 , … В m . Как только компьютер совершил выбранную последовательность действий, ветвление заканчивается, то есть исполнение программы продолжается с действия следующего за ветвлением.

Например, алгоритм мойки машины. Каждый может составить такой алгоритм, руководствуясь своим жизненным опытом.

Если идет дождь, то машину не мыть

Если капот открыт, то перед мойкой его необходимо закрыть.

Если загрязнение сильное, то мыть со специальным моющим средством

Здесь выполняется команда ветвления в неполной форме.

Представим команду ветвления в виде блок-схемы:

2. Блок-схема

Рассмотрим более сложные положения, когда необходимо делать выбор. Например, спросить книгу у друга.

«Встречу друга» – это условие, которое надо проверить в данном примере.

Что будет происходить после проверки условия?

Если условие выполнены, совершается действие: спрошу книгу

Если же условие не выполнено, то совершается другое действия: зайду к другу

Этот алгоритм можно отобразить на следующей блок-схеме

Формирование умений и навыков по конструированию алгоритмов с использованием команды ветвления.

Отгадайте пословицы

Дописать:

ЕСЛИ будет хорошая погода, ТО ………….., ИНАЧЕ …..

ЕСЛИ на голове змеи имеется два желтых пятнышка, ТО ….., ИНАЧЕ …..

ЕСЛИ пошел дождь, ТО …….

ЕСЛИ назвался груздем, ТО …….

ЕСЛИ ласточки летают низко, ТО ………, ИНАЧЕ ………

ЕСЛИ жарко, ТО……………..

ЕСЛИ аккумуляторы сели ТО………., ИНАЧЕ…………….

ЕСЛИ день рабочий, ТО …….., ИНАЧЕ ……….

ЕСЛИ родители деньги дадут, ТО………., ИНАЧЕ……...

3. Написанное на карточке изобразить в виде блок-схемы:

1) Вам нужно определить фамилию пропавшей, если известно, что это женщина не старше 25 и не моложе 16 лет. Возраст ее кратен 7. В списке три фамилии. Кто из них?

1. Иванова Е. И., 26 лет;

2. Петрова А. Л., 21 год;

3. Сидорова Е. Н., 16 лет.

Ответ : Петрова А. Л., 21 год.

2) Вам нужно установить марку и номер машины, в которой уехала пропавшая, если известно, что цвет машины не красный, а номер кратен 9. У дома пропавшей были замечены следующие машины:

1. черный джип с номером 1101;

2. красный «Запорожец» с номером 9909;

3. белая «Волга» с номером 2709.

Ответ: белая «Волга» с номером 2709.

3) Определить, кто из соседей говорит правду, если известно, что между 7.00 и 11.20 часами пропавшая еще находилась дома, а при ответе на вопрос «Когда Вы видели пропавшую на улице в последний раз?»

1. сосед из кв. № 59 ответил - в 9.00 ч,

2. соседка из кв. № 7- в 11.30 ч.

Ответ: соседка из кв. № 7.

4) На выставку отбираются кошки, которых рост должен быть больше 19 см, но меньше 27 см. Определить, какая кошка пройдет отбор?

1. Мурзик, 28 см

2. Мурка, 21 см

3. Васька, 17 см

Ответ: Мурка

Итог урока.

Мы сегодня на уроке ещё раз убедились, в любой сложной ситуации можно найти выход, составив алгоритм действий, содержащий ветвление. Условия, которые должны при этом выполняться могут быть тоже сложными. Объявить оценки за урок.

Домашнее задание.

1. Выучить опорный конспект.

Придумать задачи по теме «Ветвление».

Тема урока: «Операторы ветвления»

Цель урока: формирование навыков работы учащихся с оператором ветвления.

Тип урока : изучение нового материала.

Задачи урока:

Учебная – освоение умений составления операторов ветвления;

Развивающая – развитие алгоритмического мышления, памяти, внимательности;

Воспитательная – развитие познавательного интереса, логического мышления.

Форма работы: работа в группах, индивидуальная.

План урока

Организационный момент.

Актуализация опорных знаний.

Формирование новых навыков и умений.

Применение новых знаний.

Домашнее задание.

Итог урока.

Ход урока

Организационный момент.

Здравствуйте ребята, сегодня на уроке мы продолжим с вами изучения программирования. Вспомним, что такое алгоритм, его свойства и типы алгоритмов. А для этого вы сейчас поработаете в группах. Каждая группа готовит сообщение по розданному материалу. На эту работу я вам даю 5 минут.

( раздача материала )

Актуализация опорных знаний

Понятие алгоритма

Алгоритм является фундаментальным понятием информатики. Представление о нем необходимо для эффективного применения вычислительной техники к решению практических задач.

Алгоритм - это последовательность действий, которая должна быть выполнена для достижения желаемого результата.

Алгоритм решения некоторой задачи - это алгоритм, приводящий к решению этой задачи за конечное число действий

Свойства алгоритма

Дискретность .

Разделение алгоритма на последовательность законченных действий – шагов. Каждое действие должно быть закончено прежде, чем исполнитель приступит к выполнению следующего шага.
Пример: Алгоритмы кулинарных рецептов состоят из отдельных действий, которые обычно нумеруются.

Результативность.

Получение из исходных данных результата за конечное число шагов.
Пример: Алгоритм сложения целых чисел в десятичной системе счисления .

Записать числа в столбик, так чтобы цифры самого младшего разряда чисел (единицы) расположились одна под другой (на одной вертикали).

Сложить цифры младшего разряда.

Записать результат под горизонтальной чертой на вертикали единиц, если при этом полученная сумма больше или равна величине основания системы счисления (в данном случае 10), перенести десятки в старший разряд десятков.

Повторить пункты 2 и 3 для всех разрядов с учетом переносов из младших разрядов.

Массовость.

Возможность применения алгоритма к большому количеству различных исходных данных.

Понятность.

Алгоритм не должен содержать предписаний, смысл которых может восприниматься неоднозначно.
Пример: После включения компьютера начинают выполняться алгоритмы тестирования компьютера и загрузки операционной системы. Исполнителем этих алгоритмов является компьютер, поэтому они должны быть записаны на понятном компьютеру машинном языке.

Точность.

Запись алгоритма должна быть такой, чтобы на каждом шаге его выполнения было известно, какую команду нужно выполнять следующей.

Конечность.

Завершение работы алгоритма за конечное число шагов.
Вопрос о рассмотрении бесконечных алгоритмов остается за рамками теории алгоритмов.

Способы описания алгоритма

Словесный способ

Алгоритм представляет собой описание на естественном языке последовательных этапов обработки данных.
К двум прибавляем три получаем пять.

Графический способ

Изображение алгоритма в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков.

Блок-схема это наглядное графическое изображения структуры алгоритма.

Блок-схема позволяет сделать алгоритм более наглядным и выделяет в алгоритме основные алгоритмические структуры (линейная, ветвление, выбор и цикл). Если исполнителем алгоритма является человек, он может по блок- схеме легко проследить выполнение алгоритма, так как элементы блок-схемы соединены стрелками, указывающими шаги выполнения алгоритма.
Элементы алгоритма изображаются на блок-схеме с помощью различных геометрических фигур, внутри которых записывается программный код

Выполнение операции