Разработка алгоритмов различной структуры и их реализация с помощью программных средств - Курсовая работа

Благодаря бурному развитию науки информатики и проникновению ее в различные отрасли народного хозяйства слово "алгоритм" стало часто встречающимся и наиболее употребляемым в житейском плане понятием для широкого круга специалистов. Более того, с переходом к информационному обществу алгоритмы становятся одним из важнейших факторов цивилизации. Известно, что математическая теория алгоритмов сложилась вовсе не в связи с бурным развитием информатики и вычислительной техники, а возникла в недрах математической логики для решения ее собственных проблем.Алгоритм - описанная на некотором языке точная конечная система правил, определяющая содержание и порядок действий над некоторыми объектами, строгое выполнение которых дает решение поставленной задачи. Слово «алгоритм» появилось в средние века, когда европейцы познакомились со способами выполнения арифметических действий в десятичной системе счисления, описанными узбекским математиком Муххамедом бен Аль-Хорезми («аль-Хорезми» - человек из города Хорезми; в настоящее время город Хива в Хорезмской области Узбекистана). Первоначально под алгоритмом понимали способ выполнения арифметических действий над десятичными числами. Любой алгоритм существует не сам по себе, а предназначен для определенного исполнителя (человека, робота, компьютера, языка программирования и т.д.). Исходные данные и результаты любого алгоритма всегда принадлежат среде того исполнителя, для которого предназначен алгоритм.Существуют следующие способы описания алгоритма: словесное описание, псевдокод, блок-схема, программа. Этот способ описания не имеет широкого распространения, так как строго не формализуем (под «формальным» понимается то, что описание абсолютно полное и учитывает все возможные ситуации, которые могут возникнуть в ходе решения); допускает неоднозначность толкования при описании некоторых действий; страдает многословностью. Псевдокод - описание структуры алгоритма на естественном, частично формализованном языке, позволяющее выявить основные этапы решения задачи, перед точной его записью на языке программирования. Однако в псевдокоде обычно используются некоторые конструкции, присущие формальным языкам, что облегчает переход от псевдокода к записи алгоритма на языке программирования. Блок, характеризующий начало/конец алгоритма (для подпрограмм - вызов/возврат): Блок - процесс, предназначенный для описания отдельных действий: Блок - предопределенный процесс, предназначенный для обращения к _______________________________________________________________________________________________________________________________вспомогательным алгоритмам (подпрограммам): Блок - ввода/вывода с неопределенного носителя: Блок - ввод с клавиатуры: Блок - вывод на монитор: Блок - вывод на печатающее устройство: Блок - решение (проверка условия или условный блок): Нет Да Блок, описывающий цикл с параметром: Блок - границы цикла, описывающий циклические процессы типа: «цикл с предусловием», «цикл с постусловием»: Соединительные блоки: Описания алгоритма в словесной форме, на псевдокоде или в виде блок-схемы допускают некоторый произвол при изображении команд.Элементарные шаги алгоритма можно объединить в следующие алгоритмические конструкции: линейные (последовательные), разветвляющиеся и циклические.Линейным принято называть вычислительный процесс, в котором операции выполняются последовательно, в порядке их записи. Линейные вычислительные процессы имеют место, например, при вычислении арифметических выражений, когда имеются конкретные числовые данные и над ними выполняются соответствующие условию задачи действия.Полное ветвление позволяет организовать две ветви в алгоритме (то или иначе), каждая из которых ведет к общей точке их слияния, так что выполнение алгоритма продолжается независимо от того, какой путь был выбран (рис. Неполное ветвление предполагает наличие некоторых действий алгоритма только на одной ветви (то), вторая ветвь отсутствует, т.е. для одного из результатов проверки никаких действий выполнять не надо, управление сразу переходит к точке слияния (рис. Циклическим называется процесс многократного повторения некоторого участка вычислений при изменении хотя бы одной из входящих в него величин. Циклический алгоритм состоит из подготовки цикла, тела цикла, условия продолжения цикла. В подготовку цикла входят действия, связанные с заданием исходных значений для параметра цикла (начальное и конечное значения, шаг параметра цикла).Паскаль был создан Никлаусом Виртом в 1968-69 годах после его участия в работе комитета разработки стандарта языка Алгол-68 . Он был опубликован в 1970 году Виртом как небольшой и эффективный язык, чтобы способствовать хорошему стилю программирования, использовать структурное программирование и структурированные данные. Паскаль был создан как язык для обучения процедурному программированию (хотя, по словам Вирта, язык нельзя считать только учебным, поскольку язык, непригодный для написания реальных программ, для обучения использоваться не должен). Вирта, я

План

Введение

1 Теоретическая часть

1.1 Понятие алгоритма и его свойства

1.2 Способы описания алгоритмов

1.3 Основные алгоритмические конструкции

1.3.1 Линейная алгоритмическая конструкция

1.3. Разветвляющаяся алгоритмическая конструкция

1.3.3 Алгоритмическая конструкция «Цикл»

1.4 Обзор программных и аппаратных средств

1.4.1 Алгоритмический язык Pascal

1.4.2 Электронные таблицы Excel

1.4.3 Система Mathcad

2 Практическая часть

Список литературы

Благодаря бурному развитию науки информатики и проникновению ее в различные отрасли народного хозяйства слово "алгоритм" стало часто встречающимся и наиболее употребляемым в житейском плане понятием для широкого круга специалистов. Более того, с переходом к информационному обществу алгоритмы становятся одним из важнейших факторов цивилизации.

Известно, что математическая теория алгоритмов сложилась вовсе не в связи с бурным развитием информатики и вычислительной техники, а возникла в недрах математической логики для решения ее собственных проблем. Она, прежде всего, оказала большое влияние на мировоззрение математиков и на их науку.

Тем не менее, взаимовлияние теоретических областей, связанных с вычислительной техникой, и теории алгоритмов также, несомненно.

Теория алгоритмов оказала влияние на теоретическое программирование. В частности, большую роль в теоретическом программировании играют модели вычислительных автоматов, которые, по существу, являются ограничениями тех представительных вычислительных моделей, которые были созданы ранее в теории алгоритмов. Трактовка программ, как объектов вычисления, операторы, используемые для составления структурированных программ (последовательное выполнение, разветвление, повторение) пришли в программирование из теории алгоритмов. Обратное влияние выразилось, например, в том, что возникла потребность в создании и развитии теории вычислительной сложности алгоритмов. Таким образом, можно сказать, что теория алгоритмов применяется не только в информатике, но и в других областях знаний.

Цель данной курсовой работы научиться составлять алгоритмы различной структуры, уметь применять их при написании программ на алгоритмическом языке Pascal, использовать при составлении электронных таблиц Excel, решать различного рода задачи.

1