Слайд 2
Программирование на языке Паскаль
§ 54. Алгоритм и его
свойства
Слайд 3
Что такое алгоритм?
Алгоритм — это точное описание порядка
действий, которые должен выполнить исполнитель для решения задачи за
конечное время.
Исполнитель – это устройство или одушёвленное существо (человек), способное понять и выполнить команды, составляющие алгоритм.
Формальные исполнители: не понимают
(и не могут понять) смысл команд.
Слайд 4
Свойства алгоритма
Дискретность — алгоритм состоит из отдельных команд,
каждая из которых выполняется за конечное время.
Детерминированность (определённость) —
при каждом запуске алгоритма с одними и теми же исходными данными получается один и тот же результат.
Понятность — алгоритм содержит только команды, входящие в систему команд исполнителя.
Конечность (результативность) — для корректного набора данных алгоритм должен завершаться через конечное время.
Корректность — для допустимых исходных данных алгоритм должен приводить к правильному результату.
Слайд 5
Как работает алгоритм?
дискретный
объект
1 2 3 4
алгоритм
шаг 1
шаг
2
шаг 3
2 3 4 5
5 4 3 2
дискретный
объект
25
16 9 4
получает на вход дискретный объект
в результате строит другой дискретный объект (или выдаёт сообщение об ошибке)
обрабатывает объект по шагам
на каждом шаге получается новый дискретный объект
Слайд 6
Способы записи алгоритмов
естественный язык
псевдокод
установить соединение
пока не принята команда
«стоп»
принять команду
выполнить команду
завершить сеанс связи
установить соединение
нц
принять команду
выполнить команду
кц_при команда = 'stop'
завершить сеанс связи
Слайд 7
Способы записи алгоритмов
блок-схема
setConnection;
repeat
cmd:= getCommand;
executeCommand(cmd);
until cmd
= "stop";
closeConnection;
программа
Слайд 8
Программирование на языке Паскаль
§ 55. Простейшие программы
Слайд 9
Простейшая программа
program qq;
begin { начало программы }
{ тело программы }
end. { конец программы
}
комментарии в скобках {}
не обрабатываются
название алгоритма
Слайд 10
Вывод на экран
program qq;
begin
write('2+'); { без
перехода }
writeln('2=?'); { на новую строку}
writeln('Ответ: 4');
end.
Протокол:
2+2=?
Ответ: 4
Слайд 11
Задания
«B»: Вывести на экран текст «лесенкой»
Вася
пошел
гулять
«C»: Вывести на экран рисунок из букв
Ж
ЖЖЖ
ЖЖЖЖЖ
ЖЖЖЖЖЖЖ
HH HH
ZZZZZ
Слайд 12
Сложение чисел
Задача. Ввести с клавиатуры два числа и
найти их сумму.
Протокол:
Введите два целых числа
25 30
25+30=55
компьютер
пользователь
компьютер считает сам!
Слайд 13
Сумма: псевдокод
program qq;
begin
{ ввести два числа }
{ вычислить их сумму }
{ вывести сумму на
экран }
end.
Псевдокод: алгоритм на русском языке с элементами Паскаля.
Слайд 14
Переменные
Переменная – это величина, имеющая имя, тип и
значение. Значение переменной можно изменять во время работы программы.
a
Значение
Имя
Другой
тип данных
Слайд 15
Имена переменных
МОЖНО использовать
латинские буквы (A-Z)
цифры
знак подчеркивания _
заглавные и
строчные буквы НЕ различаются
НЕЛЬЗЯ использовать
русские буквы
пробелы
скобки, знаки +, =,
!, ? и др.
имя не может начинаться с цифры
Какие имена правильные?
AXby R&B 4Wheel Вася “PesBarbos” TU154 [QuQu] _ABBA A+B
Слайд 16
Объявление переменных
Типы переменных:
integer { целая }
real { вещественная }
и другие…
Объявление
переменных:
var a, b, c: integer;
выделение места в памяти
variable –
переменная
тип – целые
список имен переменных
Слайд 17
Тип переменной
область допустимых значений
допустимые операции
объём памяти
формат хранения данных
для
предотвращения случайных ошибок
Слайд 18
Ввод значения в переменную
read ( a );
оператор ввода
5
a
Слайд 19
Ввод значений переменной
через пробел:
25 30
через Enter:
25
30
read (
a, b );
Ввод значений двух переменных (через пробел или
Enter).
Слайд 20
Изменение значений переменной
var a, b: integer;
...
a := 5;
b
:= a + 2;
a := (a + 2)*(b –
3);
b := b + 1;
a
?
5
5
b
?
5+2
7
a
5
7*4
28
b
7
7+1
8
Слайд 21
Вывод данных
{ вывод значения переменной a}
{ вывод значения
переменной a и переход на новую строку}
{ вывод текста
}
{вывод текста и значения переменной c}
write( a );
writeln( a );
writeln( 'Привет!' );
writeln( 'Ответ: ', c );
writeln ( a, '+', b, '=', c );
Слайд 22
Сложение чисел: простое решение
program Sum;
var a, b, c:
integer;
begin
read ( a, b );
c
:= a + b;
writeln ( c );
end.
Слайд 23
Сложение чисел: полное решение
program Sum;
var a, b, c:
integer;
begin
writeln('Введите два целых числа');
read (
a, b );
c := a + b;
writeln ( a, '+', b, '=', c );
end.
Протокол:
Введите два целых числа
25 30
25+30=55
компьютер
пользователь
Слайд 24
Снова про оператор вывода
a:= 123;
write( a:5 );
Форматный вывод:
Вычисление
выражений:
writeln ( a, '+', b, '=', a+b );
a+b
Слайд 25
Программирование на языке Паскаль
§ 56. Вычисления
Слайд 26
Типы данных
byte { целые 0..255 }
shortint
{ целые -128..128 }
word { целые 0..65535
}
longint { целые –2147483648..2147483647 }
single { вещественная, 4 байта }
real { вещественная, 6 байта }
double { вещественная, 8 байтов }
extended { вещественная, 10 байтов }
boolean { логическая, 1 байт }
char { символ, 1 байт }
string { символьная строка }
Слайд 27
Арифметические выражения
a:= (c + b*5*3 - 1) /
2 * d;
Приоритет (старшинство):
скобки
умножение и деление
сложение и вычитание
2
1
3
4
5
6
Слайд 28
Деление, div, mod
Результат деления «/» – вещественное число:
a:=
2 / 3;
var a: single;
0.6666…
div – деление нацело (остаток
отбрасывается)
mod – остаток от деления
var a, b, d: integer;
...
d := 85;
b := d div 10; { 8 }
a := d mod 10; { 5 }
Слайд 29
div и mod для отрицательных чисел
write(-7 div 2,
',');
write(-7 mod 2);
-3
-1
-7 = (-3)*2 + (-1)
-7 = (-4)*2
+ 1
остаток ≥ 0
Слайд 30
Вещественные числа
var x: double;
...
x:= 123.456;
Форматный вывод:
a:= 1;
write( a/3
);
write( a/3:7:3 );
3.333333E-001
3,333333 ⋅ 10-1 = 0,3333333
всего знаков
в дробной
части
Слайд 31
Стандартные функции
abs(x) — модуль
sqrt(x) — квадратный корень
sin(x) —
синус угла, заданного в радианах
cos(x) — косинус угла, заданного
в радианах
exp(x) — экспонента ех
ln(x) — натуральный логарифм
trunc(x)— отсечение дробной части
round(x)— округление до ближайшего целого
Слайд 32
Случайные числа
Случайно…
встретить друга на улице
разбить тарелку
найти 10 рублей
выиграть
в лотерею
Случайный выбор:
жеребьевка на
соревнованиях
выигравшие номера
в лотерее
Как получить
случайность?
Слайд 33
Случайные числа на компьютере
Электронный генератор
нужно специальное устройство
нельзя воспроизвести
результаты
318458191041
564321
209938992481
458191
938992
малый период
(последовательность повторяется через 106 чисел)
Метод середины квадрата
(Дж. фон Нейман)
в квадрате
Псевдослучайные числа – обладают свойствами случайных чисел, но каждое следующее число вычисляется по заданной формуле.
зерно
Слайд 34
Линейный конгруэнтный генератор
X := (a*X+b) mod c |
интервал от 0 до c-1
X := (X+3) mod 10
| интервал от 0 до 9
X := 0
зерно
→ 3
→ 6
→ 9
→ 2
→ 5
→ 8
→ 0
зацикливание
8
→ 1
→ 4
→ 7
Компилятор GCC:
a = 1103515245
b = 12345
c = 231
Слайд 35
Генератор случайных чисел
Вещественные числа в интервале [0,1):
var
X, Y: double;
...
X:= random; { интервал от 0 до
1 (<1) }
Y:= random; { это уже другое число! }
англ. random – случайный
Целые числа в интервале [0,10):
var K, L: integer;
...
K:= random( 10 ) { интервал от 0 до 9 (<10) }
L:= random( 10 ) { это уже другое число! }
Слайд 36
Другой интервал
Вещественные числа:
var X, a, b: double;
...
X:=
random*10; { расширение интервала: [0,10) }
X:= random*10 + 5;
{ расширение и сдвиг: [5,15) }
X:= random*(b-a) + a;
{ расширение и сдвиг: [a,b) }
var K, a, b: integer;
...
K:= random(10) + 5; { [5,14] }
X:= random(b-a+1) + a; { [a,b] }
Целые числа:
Слайд 37
Задачи
«A»: Ввести с клавиатуры три целых числа, найти
их сумму, произведение и среднее арифметическое.
Пример:
Введите три целых
числа:
5 7 8
5+7+8=20
5*7*8=280
(5+7+8)/3=6.667
«B»: Ввести с клавиатуры координаты двух точек (A и B) на плоскости (вещественные числа). Вычислить длину отрезка AB.
Пример:
Введите координаты точки A:
5.5 3.5
Введите координаты точки B:
1.5 2
Длина отрезка AB = 4.272
Слайд 38
Задачи
«C»: Получить случайное трехзначное число и вывести через
запятую его отдельные цифры.
Пример:
Получено число 123.
Его цифры 1,
2, 3.
Слайд 39
Программирование на языке Паскаль
§ 57. Ветвления
Слайд 40
Условный оператор
Задача: изменить порядок действий в зависимости от
выполнения некоторого условия.
полная форма ветвления
Слайд 41
Условный оператор: полная форма
if a > b then
M:= a
else
M:= b;
if a
> b then begin
M:= a;
end
else begin
M:= b;
end;
Слайд 42
Условный оператор: неполная форма
неполная форма ветвления
M:= a;
if b > M then
M:= b;
Слайд 43
Условный оператор
if a < b then begin
с:= a;
a:= b;
b:= c
end;
4
6
?
4
6
4
a
b
3
2
1
c
Слайд 45
Вложенный условный оператор
if a > b then
writeln('Андрей
старше')
else
if a = b then
writeln('Одного возраста')
else
writeln('Борис старше');
вложенный
условный оператор
Задача: в переменных a и b записаны возрасты Андрея и Бориса. Кто из них старше?
Слайд 46
Выделение структуры отступами
if a > b then write('А')
else if a = b then write('=') else write('Б');
if
a > b then
write('А')
else
if a = b then
write('=')
else write('Б');
Слайд 47
Задачи
«A»: Ввести три целых числа, найти максимальное из
них.
Пример:
Введите три целых числа:
1 5 4
Максимальное число 5
«B»:
Ввести пять целых чисел, найти максимальное из них.
Пример:
Введите пять целых чисел:
1 5 4 3 2
Максимальное число 5
Слайд 48
Задачи
«C»: Ввести последовательно возраст Антона, Бориса и Виктора.
Определить, кто из них старше.
Пример:
Возраст Антона: 15
Возраст
Бориса: 17
Возраст Виктора: 16
Ответ: Борис старше всех.
Пример:
Возраст Антона: 17
Возраст Бориса: 17
Возраст Виктора: 16
Ответ: Антон и Борис старше Виктора.
Слайд 49
Сложные условия
Задача: набор сотрудников в возрасте 25-40 лет
(включительно).
if
then
writeln('подходит')
else
writeln('не подходит');
and
or
not
Приоритет :
not
and
or, xor
отношения (<, >, <=, >=, =, <>)
xor
исключающее «ИЛИ»
(v >= 25) and (v <= 40)
сложное условие
Слайд 50
Задачи
«A»: Напишите программу, которая получает три числа и
выводит количество одинаковых чисел в этой цепочке.
Пример:
Введите три
числа:
5 5 5
Все числа одинаковые.
Пример:
Введите три числа:
5 7 5
Два числа одинаковые.
Пример:
Введите три числа:
5 7 8
Нет одинаковых чисел.
Слайд 51
Задачи
«B»: Напишите программу, которая получает номер месяца и
выводит соответствующее ему время года или сообщение об ошибке.
Пример:
Введите номер месяца:
5
Весна.
Пример:
Введите номер месяца:
15
Неверный номер месяца.
Слайд 52
Задачи
«C»: Напишите программу, которая получает возраст человека (целое
число, не превышающее 120) и выводит этот возраст со
словом «год», «года» или «лет». Например, «21 год», «22 года», «25 лет».
Пример:
Введите возраст: 18
Вам 18 лет.
Пример:
Введите возраст: 21
Вам 21 год.
Пример:
Введите возраст: 22
Вам 22 года.
Слайд 53
Задачи
«A»: Напишите условие, которое определяет заштрихованную область.
«B»:
Напишите условие, которое определяет заштрихованную область.
Слайд 54
Задачи
«C»: Напишите условие, которое определяет заштрихованную область.
Слайд 55
Множественный выбор
if m = 1 then
write('январь');
if
m = 2 then
write('февраль');
...
if m = 12
then
write('декабрь');
case m of
1: write('январь');
2: write('февраль');
...
12: write('декабрь')
else write('ошибка')
end;
Слайд 56
Использование списков и диапазонов
case m of
2:
d:= 28; { невисокосный год }
1,3,5,7,8,10,12: d:=
31
else d:= 30
end;
Число дней в месяце:
Социальный статус:
case v of
0..6: write('дошкольник');
7..17: write('школьник')
else write('взрослый')
end;
Слайд 57
Множественный выбор
var c: char;
...
case c of
'а':
begin
writeln('антилопа');
writeln('Анапа');
end;
...
'я': begin
writeln('ягуар');
writeln('Якутск');
end
else writeln('ошибка')
end;
несколько операторов в блоке
Слайд 58
Программирование на языке Паскаль
§ 58. Циклические алгоритмы
Слайд 59
Что такое цикл?
Цикл – это многократное выполнение одинаковых
действий.
Два вида циклов:
цикл с известным числом шагов (сделать 10
раз)
цикл с неизвестным числом шагов (делать, пока не надоест)
Задача. Вывести на экран 10 раз слово «Привет».
Слайд 60
Повторения в программе
writeln ('Привет');
writeln ('Привет');
writeln ('Привет');
...
writeln ('Привет');
Слайд 61
Блок-схема цикла
начало
конец
да
нет
тело цикла
Слайд 62
Как организовать цикл?
счётчик:= 0
пока счётчик < 10
writeln('привет');
увеличить счётчик на 1
счётчик:= 10
пока счётчик > 0
writeln('привет');
уменьшить счётчик на 1
✔
результат операции автоматически сравнивается с нулём!
Слайд 63
Цикл с условием
Задача. Определить количество цифр в десятичной
записи целого положительного числа, записанного в переменную n.
счётчик:= 0
пока
n > 0
отсечь последнюю цифру n
увеличить счётчик на 1
n:= n div 10
счётчик:= счётчик + 1
Слайд 64
Цикл с условием
count:= 0;
while do
begin
end;
n:= n div 10;
count:= count + 1
тело цикла
начальное значение
счётчика
n > 0
условие продолжения
заголовок цикла
Слайд 65
Цикл с условием
k:= 0;
while k < 10 do
begin
writeln('привет');
k:= k + 1
end;
При известном количестве шагов:
k:=
0;
while k < 10 do
writeln('привет');
Зацикливание:
Слайд 66
Сколько раз выполняется цикл?
a:= 4; b:= 6;
while a
< b do a:= a + 1;
2 раза
a =
6
a:= 4; b:= 6;
while a < b do a:= a + b;
1 раз
a = 10
a:= 4; b:= 6;
while a > b do a:= a + 1;
0 раз
a = 4
a:= 4; b:= 6;
while a < b do b:= a - b;
1 раз
b = -2
a:= 4; b:= 6;
while a < b do a:= a - 1;
зацикливание
Слайд 67
Цикл с постусловием
repeat
until ;
условие окончания
заголовок
цикла
write('Введите n > 0: ');
read(n)
n > 0
тело цикла
при входе
в цикл условие не проверяется
цикл всегда выполняется хотя бы один раз
в последней строке указывают условие окончания цикла, а не условие его продолжения
Слайд 68
Задачи
«A»: Напишите программу, которая получает два целых числа
A и B (0 < A < B) и
выводит квадраты всех натуральных чисел в интервале от A до B.
Пример:
Введите два целых числа:
10 12
10*10=100
11*11=121
12*12=144
«B»: Напишите программу, которая получает два целых числа и находит их произведение, не используя операцию умножения. Учтите, что числа могут быть отрицательными.
Пример:
Введите два числа:
10 -15
10*(-15)=-150
Слайд 69
Задачи
«C»: Ввести натуральное число N и вычислить сумму
всех чисел Фибоначчи, меньших N. Предусмотрите защиту от ввода
отрицательного числа N.
Пример:
Введите число N:
10000
Сумма 17710
Слайд 70
Задачи-2
«A»: Ввести натуральное число и найти сумму его
цифр.
Пример:
Введите натуральное число:
12345
Сумма цифр 15.
«B»: Ввести натуральное число
и определить, верно ли, что в его записи есть две одинаковые цифры, стоящие рядом.
Пример:
Введите натуральное число:
12342
Нет.
Пример:
Введите натуральное число:
12245
Да.
Слайд 71
Задачи-2
«C»: Ввести натуральное число и определить, верно ли,
что в его записи есть две одинаковые цифры (не
обязательно стоящие рядом).
Пример:
Введите натуральное число:
12342
Да.
Пример:
Введите натуральное число:
12345
Нет.
Слайд 72
Цикл с переменной
Задача. Вывести все степени двойки от
21 до 210.
n:= 2;
while do
begin
writeln(n);
n:= n * 2;
end;
k:= 1;
k <= 10
k:= k + 1
n:= 2;
for do
begin
writeln(n);
n:= n * 2
end;
k:= 1 to 10
Слайд 73
Цикл с переменной: другой шаг
for k:= 10
1 do
writeln(k*k);
downto
var k: integer;
целое
целое
шаг
«–1»
for i:= 1 to 10 do begin
writeln(k*k);
end;
k:= 1;
k:= k + 2
Слайд 74
Сколько раз выполняется цикл?
a := 1;
for i:=1 to
3 do a := a+1;
a = 4
a := 1;
for
i:=3 to 1 do a := a+1;
a = 1
a := 1;
for i:=1 downto 3 do a := a+1;
a = 1
a := 1;
for i:=3 downto 1 do a := a+1;
a = 4
Слайд 75
Задачи
«A»: Найдите все пятизначные числа, которые при делении
на 133 дают в остатке 125, а при делении
на 134 дают в остатке 111.
«B»: Натуральное число называется числом Армстронга, если сумма цифр числа, возведенных в N-ную степень (где N – количество цифр в числе) равна самому числу. Например, 153 = 13 + 53 + 33. Найдите все трёхзначные Армстронга.
Слайд 76
Задачи
«С»: Натуральное число называется автоморфным, если оно равно
последним цифрам своего квадрата. Например, 252 = 625. Напишите
программу, которая получает натуральное число N и выводит на экран все автоморфные числа, не превосходящие N.
Пример:
Введите N:
1000
1*1=1
5*5=25
6*6=36
25*25=625
76*76=5776
Слайд 77
Вложенные циклы
Задача. Вывести все простые числа в диапазоне
от
2 до 1000.
для n от 2 до 1000
если число n простое то
writeln(n);
число n простое
нет делителей [2.. n-1]: проверка в цикле!
Слайд 78
Вложенные циклы
for n:= 2 to 1000 do begin
count:= 0;
if count = 0 then
writeln(n)
end;
for k:= 2 to n-1 do
if n mod k = 0 then
count:= count + 1;
вложенный цикл
Слайд 79
Вложенные циклы
for i:=1 to 4 do
for k:=1
to i do
writeln(i, ' ', k);
1 1
2
1
2 2
3 1
3 2
3 3
4 1
4 2
4 3
4 4
Слайд 80
Поиск простых чисел: как улучшить?
count:= 0;
k:= 2;
while
do begin
if n mod k
= 0 then
count:= count + 1;
k:= k + 1
end;
while k <= sqrt(n) do begin
...
end;
while (k*k <= n) and
do begin
...
end;
k*k <= n
(count = 0)
Слайд 81
Задачи
«A»: Напишите программу, которая получает натуральные числа A
и B (A
интервале от A до B.
Пример:
Введите границы диапазона:
10 20
11 13 17 19
«B»: В магазине продается мастика в ящиках по 15 кг,
17 кг, 21 кг. Как купить ровно 185 кг мастики, не вскрывая ящики? Сколькими способами можно это сделать?
Слайд 82
Задачи
«C»: Ввести натуральное число N и вывести все
натуральные числа, не превосходящие N и делящиеся на каждую
из своих цифр.
Пример:
Введите N:
15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 15
Слайд 83
Программирование на языке Паскаль
§ 59. Процедуры
Слайд 84
Зачем нужны процедуры?
writeln('Ошибка программы');
много раз!
program withProc;
var n: integer;
begin
read(n);
if n < 0 then Error;
...
end.
procedure
Error;
begin
writeln('Ошибка программы')
end;
вызов процедуры
Слайд 85
Что такое процедура?
Процедура – вспомогательный алгоритм, который выполняет
некоторые действия.
текст (расшифровка) процедуры записывается
до основной программы
в программе
может быть много процедур
чтобы процедура заработала, нужно вызвать её по имени из основной программы или из другой процедуры
Слайд 86
Процедура с параметрами
Задача. Вывести на экран запись целого
числа (0..255) в 8-битном двоичном коде.
много раз!
Алгоритм:
178
⇒
101100102
7 6
5 4 3 2 1 0
1 0 1 1 0 0 1 02
разряды
n:=
n div 128
n mod 128
n1 div 64
Слайд 87
Процедура с параметрами
Задача. Вывести на экран запись целого
числа (0..255) в 8-битном двоичном коде.
Алгоритм:
k:= 128;
while k
> 0 do begin
write(n div k);
n:= n mod k;
k:= k div 2
end;
178
⇒
10110010
Слайд 88
Процедура с параметрами
program binCode;
begin
printBin(99)
end.
procedure printBin(n: integer);
var k:
integer;
begin
k:= 128;
while k > 0 do begin
write(n div k);
n:= n mod k;
k:= k div 2
end
end;
Параметры – данные, изменяющие работу процедуры.
локальная переменная
значение параметра
(аргумент)
Слайд 89
Несколько параметров
procedure printSred(a: integer;
b: integer);
begin
write((a+b)/2);
end.
procedure printSred(a,
b: integer);
begin
write((a+b)/2);
end.
Слайд 90
Задачи
«A»: Напишите процедуру, которая принимает параметр – натуральное
число N – и выводит на экран линию из
N символов '–'.
Пример:
Введите N:
10
----------
«B»: Напишите процедуру, которая выводит на экран в столбик все цифры переданного ей числа, начиная с первой.
Пример:
Введите натуральное число:
1234
1
2
3
4
Слайд 91
Задачи
«C»: Напишите процедуру, которая выводит на экран запись
переданного ей числа в римской системе счисления.
Пример:
Введите натуральное
число:
2013
MMXIII
Слайд 92
Изменяемые параметры
Задача. Написать процедуру, которая меняет местами значения
двух переменных.
program Exchange;
var x, y: integer;
begin
x:= 2;
y:= 3;
Swap(x, y);
write(x, ' ', y)
end.
procedure Swap(a, b: integer);
var c: integer;
begin
c:= a; a:= b; b:= c;
end;
2 3
передача по значению
Слайд 93
Изменяемые параметры
procedure Swap( a, b: integer);
var
c: integer;
begin
c:= a; a:= b; b:= c;
end;
var
передача по
ссылке
переменные могут изменяться
var a, b: integer;
...
Swap(a, b); { правильно }
Swap(2, 3); { неправильно }
Swap(a, b+3); { неправильно }
Вызов:
Слайд 94
Задачи
«A»: Напишите процедуру, которая переставляет три переданные ей
числа в порядке возрастания.
Пример:
Введите три натуральных числа:
10 15
5
5 10 15
«B»: Напишите процедуру, которая сокращает дробь вида M/N. Числитель и знаменатель дроби передаются как изменяемые параметры.
Пример:
Введите числитель и знаменатель дроби:
25 15
После сокращения: 5/3
Слайд 95
Задачи
«C»: Напишите процедуру, которая вычисляет наибольший общий делитель
и наименьшее общее кратное двух натуральных чисел и возвращает
их через изменяемые параметры.
Пример:
Введите два натуральных числа:
10 15
НОД(10,15)=5
НОК(10,15)=30
Слайд 96
Программирование на языке Паскаль
§ 60. Функции
Слайд 97
Что такое функция?
Функция – это вспомогательный алгоритм, который
возвращает значение-результат (число, символ или объект другого типа).
Задача. Написать
функцию, которая вычисляет сумму цифр числа.
Алгоритм:
сумма:= 0;
while n <> 0 do begin
сумма:= сумма + n mod 10;
n:= n div 10
end;
Слайд 98
Сумма цифр числа
program Sum;
begin
writeln(sumDigits(12345))
end.
function sumDigits(n: integer):
;
var sum: integer;
begin
sum:= 0;
while
n <> 0 do begin
sum:= sum + n mod 10;
n:= n div 10;
end;
end;
sumDigits:= sum
передача результата
integer
тип результата
Слайд 99
Использование функций
x:= 2*sumDigits(n+5);
z:= sumDigits(k) + sumDigits(m);
if sumDigits(n) mod
2 = 0 then begin
writeln('Сумма цифр чётная');
writeln('Она
равна ', sumDigits(n))
end;
Слайд 100
Задачи
«A»: Напишите функцию, которая находит наибольший общий делитель
двух натуральных чисел.
Пример:
Введите два натуральных числа:
7006652 112307574
НОД(7006652,112307574) =
1234.
«B»: Напишите функцию, которая определяет сумму цифр переданного ей числа.
Пример:
Введите натуральное число:
123
Сумма цифр числа 123 равна 6.
Слайд 101
Задачи
«C»: Напишите функцию, которая «переворачивает» число, то есть
возвращает число, в котором цифры стоят в обратном порядке.
Пример:
Введите натуральное число:
1234
После переворота: 4321.
Слайд 102
Логические функции
Задача. Найти все простые числа в диапазоне
от 2 до 100.
program PrimeNum;
var i: integer;
begin
for
i:=2 to 100 do
if then
writeln(i)
end.
i - простое
функция, возвращающая логическое значение (True/False)
isPrime(i)
Слайд 103
Функция: простое число или нет?
function isPrime(n: integer):
;
var count, k: integer;
begin
count:= 0;
k:=
2;
while (k*k <= n) and (count = 0) do begin
if n mod k = 0 then
count:= count + 1;
k:= k + 1
end;
end;
boolean
логическое значение (True/False)
isPrime:= (count = 0)
if count = 0 then
isPrime:= True
else isPrime:= False
Слайд 104
Логические функции: использование
read(n);
while isPrime(n) do begin
writeln('простое
число');
read(n)
end;
Слайд 105
Задачи
«A»: Напишите логическую функцию, которая определяет, является ли
переданное ей число совершенным, то есть, равно ли оно
сумме своих делителей, меньших его самого.
Пример:
Введите натуральное число:
28
Число 28 совершенное.
Пример:
Введите натуральное число:
29
Число 29 не совершенное.
Слайд 106
Задачи
«B»: Напишите логическую функцию, которая определяет, являются ли
два переданные ей числа взаимно простыми, то есть, не
имеющими общих делителей, кроме 1.
Пример:
Введите два натуральных числа:
28 15
Числа 28 и 15 взаимно простые.
Пример:
Введите два натуральных числа:
28 16
Числа 28 и 16 не взаимно простые.
Слайд 107
Задачи
«С»: Простое число называется гиперпростым, если любое число,
получающееся из него откидыванием нескольких цифр, тоже является простым.
Например, число 733 – гиперпростое, так как и оно само, и числа 73 и 7 – простые. Напишите логическую функцию, которая определяет, верно ли, что переданное ей число – гиперпростое. Используйте уже готовую функцию isPrime, которая приведена в учебнике.
Пример:
Введите натуральное число:
733
Число 733 гиперпростое.
Пример:
Введите натуральное число:
19
Число 19 не гиперпростое.
Слайд 108
Программирование на языке Паскаль
§ 61. Рекурсия
Слайд 109
Что такое рекурсия?
У попа была собака, он её
любил,
Она съела кусок мяса, он её убил,
В землю закопал,
Надпись
написал:
У попа была собака, он её любил,
Она съела кусок мяса, он её убил,
В землю закопал,
Надпись написал:
…
Слайд 110
Что такое рекурсия?
Натуральные числа:
индуктивное определение
Рекурсия — это способ
определения множества объектов через само это множество на основе
заданных простых базовых случаев.
Числа Фибоначчи:
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, …
Слайд 111
Фракталы
Фракталы – геометрические фигуры, обладающие самоподобием.
Треугольник Серпинского:
Слайд 112
Ханойские башни
за один раз переносится один диск
класть только
меньший диск на больший
третий стержень вспомогательный
перенести (n-1, 1, 2)
1
-> 3
перенести (n-1, 2, 3)
перенести (n, 1, 3)
Слайд 113
Ханойские башни – процедура
procedure Hanoi(n, k, m:
integer);
var p: integer;
begin
p := 6 - k –
m;
Hanoi(n-1, k, p);
writeln(k, ' -> ', m);
Hanoi(n-1, p, m)
end;
номер вспомогательного стержня (1+2+3=6!)
сколько
откуда
куда
рекурсия
рекурсия
Слайд 114
Ханойские башни – процедура
Рекурсивная процедура (функция) —
это процедура (функция), которая вызывает сама себя напрямую или
через другие процедуры и функции.
procedure Hanoi(n, k, m: integer);
var p: integer;
begin
p := 6 - k – m;
Hanoi(n-1, k, p);
writeln(k, ' -> ', m);
Hanoi(n-1, p, m)
end;
if n = 0 then exit;
условие выхода из рекурсии
program HanoiTower;
...
begin
Hanoi(4, 1, 3)
end.
Слайд 115
Вывод двоичного кода числа
procedure printBin(n: integer);
begin
if n
= 0 then exit;
printBin ( n div 2
);
write( n mod 2 )
end;
условие выхода из рекурсии
напечатать все цифры, кроме последней
вывести последнюю цифру
10011
printBin( 19 )
printBin( 9 )
printBin( 4 )
printBin( 2 )
printBin( 1 )
printBin( 0 )
Слайд 116
Вычисление суммы цифр числа
function sumDig(n: integer): integer;
var sum:
integer;
нач
sum:= n mod 10;
if n >= 10
then
sum:= sum + sumDig( n div 10 );
sumDig:= sum
end;
рекурсивный вызов
последняя цифра
sumDig( 1234 )
4 + sumDig( 123 )
4 + 3 + sumDig( 12 )
4 + 3 + 2 + sumDig( 1 )
4 + 3 + 2 + 1
Слайд 117
Алгоритм Евклида
Алгоритм Евклида. Чтобы найти НОД двух натуральных
чисел, нужно вычитать из большего числа меньшее до тех
пор, пока меньшее не станет равно нулю. Тогда второе число и есть НОД исходных чисел.
function NOD(a, b: integer): integer;
begin
if (a = 0) or (b = 0) then begin
exit
end;
if a > b then
NOD:= NOD(a - b, b)
else NOD:= NOD(a, b - a)
end;
NOD:= a + b;
рекурсивные вызовы
условие окончания рекурсии
Слайд 118
Задачи
«A»: Напишите рекурсивную функцию, которая вычисляет НОД двух
натуральных чисел, используя модифицированный алгоритм Евклида.
Пример:
Введите два натуральных
числа:
7006652 112307574
НОД(7006652,112307574)=1234.
«B»: Напишите рекурсивную функцию, которая раскладывает число на простые сомножители.
Пример:
Введите натуральное число:
378
378 = 2*3*3*3*7
Слайд 119
Задачи
«C»: Дано натуральное число N. Требуется получить и
вывести на экран количество всех возможных различных способов представления
этого числа в виде суммы натуральных чисел (то есть, 1 + 2 и 2 + 1 – это один и тот же способ разложения числа 3). Решите задачу с помощью рекурсивной процедуры.
Пример:
Введите натуральное число:
4
Количество разложений: 4.
Слайд 120
Как работает рекурсия?
function Fact(N: integer): integer;
begin
writeln('-> N
= ', N);
if N
Fact:= 1
else Fact:= N * Fact(N-1);
writeln('<- N = ', N)
end;
-> N = 3
-> N = 2
-> N = 1
<- N = 1
<- N = 2
<- N = 3
Факториал:
Слайд 121
Стек
Стек – область памяти, в которой хранятся локальные
переменные и адреса возврата.
Fact(3)
Fact(2)
Fact(1)
значение параметра
адрес возврата
локальная переменная
Слайд 122
Рекурсия – «за» и «против»
с каждым новым вызовом
расходуется память в стеке (возможно переполнение стека)
затраты на выполнение
служебных операций при рекурсивном вызове
программа становится более короткой и понятной
возможно переполнение стека
замедление работы
function Fact(N: integer):
integer;
var i, F: integer;
begin
F:= 1;
for i:= 1 to N do
F:= F * i;
Fact:= F
end;
итерационный алгоритм
Слайд 123
Конец фильма
ПОЛЯКОВ Константин Юрьевич
д.т.н., учитель информатики
ГБОУ СОШ №
163, г. Санкт-Петербург
kpolyakov@mail.ru
ЕРЕМИН Евгений Александрович
к.ф.-м.н., доцент кафедры мультимедийной
дидактики и ИТО ПГГПУ, г. Пермь
eremin@pspu.ac.ru