Описание различных алгоритмических структур на языке схем
Институт геологии и нефтегазодобычи
Кафедра кибернетических систем
Схемы алгоритмов программ
Методические указания по выполнению практической работы
по дисциплине "Основы инженерного проектирования"
для обучающихся по направлениям подготовки
15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств,
27.03.04 Управление в технических системах,
09.03.04 Информатика и вычислительная техника
Составитель У. В. Лаптева
Методические указания по выполнению практической работы по дисциплине "Основы инженерного проектирования" для обучающихся по направлениям подготовки 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств, 27.03.04 Управление в технических системах, 09.03.04 Информатика и вычислительная техника / сост. У. В. Лаптева; Тюменский индустриальный университет. – Тюмень: Издательский центр БИК, ТИУ, 2017.– 24 с.
Ответственный редактор: Кузяков О. Н., д.т.н., профессор
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры кибернетических систем «____» __________ 2017 года, протокол №___.
Аннотация
Методические указания по выполнению практической работы по дисциплине "Основы инженерного проектирования" для обучающихся по направлениям подготовки 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств, 27.03.04 Управление в технических системах, 09.03.04 Информатика и вычислительная техника. Данная дисциплина изучается на первом курсе во втором семестре.
|
|
|
В методических указаниях приведены краткие теоретические сведения по каждой теме контрольной работы. После необходимого минимума теоретического материала, приведен перечень задач для выполнения контрольной работы по вариантам.
Методические указания содержат список рекомендованной для изучения литературы, обращение к которым позволит студентам дополнительно получить теоретические сведения по темам, рассмотренным в данных методических указаниях.
Содержание
| Введение………………………………………………………... | 4 |
| 1.1. Основные теоретические сведения…………………………. | 5 |
| 1.2. Порядок выполнения работы……………………………… | 11 |
| 1.3. Задание на выполнение лабораторной работы…………… | 11 |
| 1.4. Содержание и форма отчета о проделанной работе………. | 17 |
| 1.5. Диагностические материалы………………………………. | 17 |
| 1.6. Критерии оценки работы обучающихся………………….. | 18 |
| 1.7. Список основной и дополнительной литературы……….. | 18 |
| Приложение А | 19 |
ВВЕДЕНИЕ
Назначение методических указаний
Даны методические указания по выполнению практической работы по дисциплине "Основы инженерного проектирования" для обучающихся по направлению подготовки 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств, 27.03.04 Управление в технических системах, 09.03.04 Информатика и вычислительная техника. Все задания направлены на приобретение и закрепление навыка составления схем алгоритмов решения линейных, разветвляющихся и циклических задач.
|
|
|
Методические указания составлены на основе ГОСТ 19.701 (ИСО 5807) – Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения.
Содержание работы
Цель работы: получить практические навыки применения ГОСТ 19.701 при составления схем алгоритмов решения линейных, разветвляющихся и циклических задач.
Основные теоретические сведения
Схема – графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения операций, данных, потока, оборудования и т.д.
Схема АРЗ отображает последовательность операций в решении задачи программным способом, поэтому принято называть данный вид схем схемой программы.
Схема программы состоит из:
1) символов данных, указывающих на наличие операций ввода вывода данных;
|
|
|
2) символов процесса, указывающих фактические операции обработки данных;
3) линейных символов, указывающих поток управления;
4) специальных символов, используемых для облегчения написания и чтения схемы.
Все символы, используемые при построении схемы АРЗ (программы)приведены в таблице 1.
Общие правила построения схем:
1) схемарасполагаетсяна одной максимум двух страницах;
2) формы символов по ГОСТ 19.701 имеют принципиальное значение;
3) размер символов по ГОСТ 19.701 имеет рекомендательное значение;
4) минимальное расстояние между символами 10 мм, между параллельными линиями потока – 3 мм;
5) направление линий потока сверху вниз и слева направо принимается за основное и стрелками может не обозначаться. В остальных случаях направление показывают стрелками (достаточно одной стрелки на одной ветви);
6) основной объем информации, характеризующий производимое действие, помещается внутри символа, дополнительная информация дается либо в виде комментария, либо в минимальном (однострочном) объеме в виде идентификаторов и кратких описаний сверху соответственно слева или справа от входной линии потока символа;
Таблица 1 – Применяемые символы
|
|
|
| Символ | Наименование символа | Назначение символа |
| 1 | 2 | 3 |
| Данные | Служит для ввода исходных данных и вывода результата. Предполагает преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод). | |
| Процесс | Служит для выполнения операции или группы операций, в результате которых изменяется значение, форма представления или расположение данных (выполняемая операция). | |
| Предопределённые процессы | Использование ранее созданных и отдельно описанных алгоритмов или программ (подпрограмма). | |
| Подготовка (Модификация) | Выполнение операций, меняющих команды или группу команд, изменяющих программу. | |
| Решение | Выбор направления выполнения алгоритма или программы в зависимости от некоторых переменных условий. Вход один, выходов несколько, но активизируется только один (условие перехода). | |
| Параллельные действия | Начало/окончание двух и более одновременно выполняемых операций. | |
| Граница цикла | Отображает начало и конец цикла. Условие цикла может помещаться как в начале, так и в конце. |
| Линия | Служит для указания последовательности между символами. | |
| Продолжение таблицы 1 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| Пунктирная линия | Отображает альтернативную связь между двумя или более символами. А также используют для обведения аннотированного участка. | |
| Соединитель | Используется для обрыва линии и продолжения её в другом месте алгоритма. | |
| Терминатор (Пуск - останов) | Начало, конец, прерывание процесса обработки данных или выполнения программы. | |
| Комментарий | Связь между элементом схемы и пояснением. | |
| … | Пропуск | Для изображения общего решения с неизвестным числом повторений. |
7) при разрыве линий потока информации отдельные участки схемы соединяют круглыми соединителями;
8) соединяемые фрагменты на одном листе помечают одинаково.
9) межстраничные соединители снабжаются комментариями, в которых указывается, к какой или из какой страницы идет соединитель.
Описание различных алгоритмических структур на языке схем
Схематичная реализация операции ветвления «Если …, то ….» приведена на рисунке 1.
| Да |
| Нет |
| Условие |
| Действие |
Рисунок 1 – Ветвление «Если …, то ….»
Ветвление if:
Если результат вычисления выражения-условия возвращает true (правда), то выполнение алгоритма идет по ветке «Да», в которую включены дополнительные выражения-действия.
Если условие возвращает false (ложь), то выполнение алгоритма идет по ветке «нет», т.е. продолжает выполняться основная ветка программы.
Схематичная реализация операции ветвления «Если …, то …; иначе….» приведена на рисунке 2.
| Нет |
| Да |
| Условие |
| Действие |
| Действие |
Рисунок 2 – Ветвление «Если …, то …; иначе….»
Ветвление if-else:
Если выражение-условие возвращает true (правда), то выполнение алгоритма идет по ветке «Да», если условие не выполняется (false), то выполнение идет по ветке «Нет».
При любом результате выражения-условия нельзя вернуться в основную ветку программы, минуя дополнительные действия.
Схематичная реализация операции ветвления «Если …, то …; ещё если …, то …; иначе….» приведена на рисунке 3.
Ветвление if-elif-else:
Количество условий может быть различно.
Если выполняется первое, то после выполнения действий, программа переходит к основной ветке, не проверяя дальнейшие условия.
Если первое условие возвращает ложь, то проверяется второе условие. Если второе условие возвращает правду, то выполняются действия, включенные в вторую ветку конструкции.
Последнее условие проверяется лишь в том случае, если ни одно до него не дало в результате true.
Данную алгоритмическую конструкцию не следует путать с алгоритмической конструкцией «Выбор».
L AQItABQABgAIAAAAIQC2gziS/gAAAOEBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBl c10ueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADj9If/WAAAAlAEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALwEAAF9yZWxz Ly5yZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAE3UaCUsCAAAdFQAAA4AAAAAAAAAAAAAAAAALgIAAGRycy9l Mm9Eb2MueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAKUsf9zfAAAACQEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAhgoAAGRy cy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAACSCwAAAAA= ">
| Нет |
| Нет |
| Нет |
| Да |
| Да |
| Да |
| Условие |
| Условие |
| Условие |
| Действие |
| Действие |
| Действие |
| Действие |
Рисунок 3 – Ветвление «Если …, то …; ещё если …, то …; иначе….»
Схематичная реализация цикла «Пока» (цикла с предусловием) приведена на рисунке 4.
| Да |
| Нет |
| Условие |
| Действие |
Рисунок 4 – Цикл «Пока» (цикл с предусловием)
Цикл while:
Пока условие выполняется (результат логического выражения дает true), будут выполняться действия тела цикла.
После очередного выполнения вложенных действий условие снова проверяется.Для того чтобы выполнение алгоритма не зациклилось, в теле цикла (помимо прочих действий) должно быть выражение, в результате выполнения которого будет изменяться переменная, используемая в условии.
Тело цикла может ни разу не выполнится, если условие с самого начала давало false.
Схематичная реализация Цикла с постусловием приведена на рисунке 5.
| Да |
| Нет |
| Действие |
| Условие |
Рисунок 5 – Цикл с постусловием
Цикл do:
В этом цикле первый раз условие проверяется лишь после выполнения действий тела цикла. Если условие возвращает true, то выражения-действия повторяются снова. Каким бы ни было условие, тело данного цикла хотя бы раз, но выполнится.
Схематичная реализация Арифметического цикла приведена на рисунке 6.
| от, до, шаг |
| Действие |
Рисунок 6 – Арифметический цикл
Цикл for: В заголовке цикла указывается три параметра: начальное значение переменной (от), конечно значение (до) и ее изменение с помощью арифметической операции на каждом «обороте» цикла (шаг).
Порядок выполнения работы
1) Определить свой вариант. Вариант выбирается по таблице 2 п. 1.3. с учетом первой буквы фамилии.
2) Составить схемы решения двух задач по теме «Линейные алгоритмы» согласно варианту.
3) Составить схемы решения двух задач по теме «Разветвляющиеся алгоритмы» согласно варианту.
4) Составить схемы решения двух задач по теме «Циклические алгоритмы» согласно варианту.
5) Решение оформить в виде отчета по практической работе с соблюдением требований к оформлению. Структура отчета приведена в п. 1.4.
При составлении схем необходимо выполнить требования ГОСТ 19.701.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 141; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!