Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Informatika I 2. přednáška RNDr. Jiří Dvořák, CSc.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Informatika I 2. přednáška RNDr. Jiří Dvořák, CSc."— Transkript prezentace:

1 Informatika I 2. přednáška RNDr. Jiří Dvořák, CSc.

2 Informatika I: přednáška 22 Obsah přednášky  Vývojové diagramy  Algoritmizace  Základní řídicí struktury  Algoritmizace s použitím základních řídicích struktur

3 Informatika I: přednáška 23 Vybrané značky vývojových diagramů zpracování spojnice spojkamezní značka větvení Spojnice spojují jednotlivé značky. Mohou být kresleny vodorovně či svisle a mohou být zalomené. Jejich orientace určuje postup výpočtu. Orientace není nutná v tzv. preferovaných směrech, tj. shora dolů nebo zleva doprava.

4 Informatika I: přednáška 24 Příklad grafického vyjádření algoritmu ano ne M := N R := M mod N N := R N = 0 Začátek Konec Operace mod dává zbytek po celočíselném dělení Hodnota největšího společného dělitele se nachází v proměnné M

5 Informatika I: přednáška 25 Algoritmizace problému  Přímý postup: problém se známým algoritmem, triviální problém  Přeformulování problému: zjednodušení, zobecnění, ekvivalentní přeformulování  Rozklad problému na podproblémy:  konjunktivní: řešení problému se nalezne řešením všech podproblémů  disjunktivní: řešení problému se nalezne řešením pouze jednoho z podproblémů  repetiční: řešení se nalezne opakovaným řešením podproblémů (iterační rozklad) nebo téhož problému se zmenšující se dimenzí (rekurzivní rozklad)

6 Informatika I: přednáška 26 Příklady přeformulování problému Zjednodušující přeformulování Místo výrazu  r 2 vyhodnocujeme výraz 3,14 ·r 2 Ekvivalentní přeformulování Soustavu n lineárních rovnic o n neznámých postupně transformujeme ekvivalentními úpravami (násobení rovnice nenulovým číslem, přičtení rovnice k jiné rovnici) na soustavu s jednotkovou maticí, což je triviální problém. Zobecňující přeformulování Místo problému nalezení kořenů rovnice 2x 2 – 6x + 3 = 0 algoritmizujeme problém ax 2 + bx + c = 0

7 Informatika I: přednáška 27 Příklady rozkladu problému Konjunktivní rozklad Aritmetický průměr n čísel získáme postupným řešením těchto dvou podproblémů: a) Výpočet součtu čísel zadaných čísel. b) Podělení součtu hodnotou n. Disjunktivní rozklad Kořeny kvadratické rovnice získáme v závislosti na hodnotě diskriminantu řešením jednoho z těchto dvou podproblémů: a) Výpočet reálných kořenů. b) Výpočet komplexních kořenů.

8 Informatika I: přednáška 28 Příklady rozkladu problému Iterační rozklad (v kombinaci s konjunktivním) Výpočet součtu čísel x 1, x 2, …, x N : Konjunktivní rozklad: a) Vynulování proměnné S (S := 0) b) Iterační rozklad: pro I = 1, 2, …, N postupně sečítáme hodnoty S a x I a výsledek ukládáme do S (S := S + x I ) Rekurzivní rozklad (v kombinaci s disjunktivním) Výpočet faktoriálu F přirozeného čísla N (F = N!): Disjunktivní rozklad: a) Je-li N = 0, pak F := 1 b) Je-li N > 0, pak F := N  (N – 1)! … rekurzivní rozklad

9 Informatika I: přednáška 29 Základní řídicí struktury Řídicí struktury zajišťují organizaci výpočtu. Jakýkoli algoritmus lze napsat pomocí těchto základních struktur:  sekvence (odpovídá konjunktivnímu rozkladu)  větvení (odpovídá disjunktivnímu rozkladu)  iterace (odpovídá iteračnímu rozkladu) –s testem zahájení –s testem ukončení Charakteristický rys základních řídicích struktur: Mají jeden vstupní a jeden výstupní bod pro předání řízení.

10 Informatika I: přednáška 210 Akce1; Akce2; Akce3 Jednotlivé akce v sekvenci jsou oddělovány středníkem. Pokud potřebujeme, aby sekvence navenek vystupovala jako jediná akce, musíme ji uzavřít do příkazových závorek begin a end. begin Akce1; Akce2; Akce3 end Akce1 Akce2 Akce3 Sekvence

11 Informatika I: přednáška 211 Pom:=X; X:=Y; Y:=Pom Pom := X X := Y Y := Pom Příklad sekvence Výměna obsahu proměnných X a Y:

12 Informatika I: přednáška 212 Větvení Podmínka Akce1Akce2 if Podmínka then Akce1 else Akce2 Význam: jestliže platí Podmínka, pak proveď Akci1, jinak proveď Akci2. Podmínka Akce anone anone a) b) if Podmínka then Akce Význam: jestliže platí Podmínka, pak proveď Akci.

13 Informatika I: přednáška 213 Příklady větvení A > B Max := AMax := B Určení maxima z čísel A a B : if A>B then Max:=A else Max:=B X < 0 X := –X anone anone a) b) Náhrada hodnoty proměnné X její absolutní hodnotou: if X<0 then X:= –X

14 Informatika I: přednáška 214 Iterace s testem zahájení Podmínka Akce ano ne while Podmínka do Akce Význam: pokud platí Podmínka, prováděj Akci. Akce ve struktuře while se nemusí provést ani jednou (když podmínka není splněna hned napoprvé). Akce musí měnit proměnné, na nichž závisí podmínka, takovým způsobem, aby iterace skončila v konečném počtu kroků. Provádí se pouze jedna akce. Má li se provádět sekvence akcí, musí být uzavřena mezi begin a end.

15 Informatika I: přednáška 215 Příklad iterace s testem zahájení N>0 N:=N–1 ano ne Výpočet faktoriálu F přirozeného čísla N : F:=1; while N>0 do begin F:=F  N; N:=N-1 end F:=1 F:=F*N

16 Informatika I: přednáška 216 Podmínka Akce1 ano ne repeat Akce1; Akce2 until Podmínka Význam: opakuj Akci1 a Akci2 dokud neplatí Podmínka Akce ve struktuře repeat se provedou vždy alespoň jednou. Iterace s testem ukončení Akce2

17 Informatika I: přednáška 217 N = 0 M := N ano ne Výpočet největšího společného dělitele dvou celých kladných čísel M a N : repeat R:= M mod N; M:= N; N:= R until N=0 {Vysledek je v M} Příklad iterace s testem ukončení N := R R := M mod N

18 Informatika I: přednáška 218 Vztahy mezi strukturami while a repeat Algoritmus a1 : Algoritmus a2 : while B do A if B then repeat A until not B Algoritmus b1 : Algoritmus b2 : repeat A until B A; while not B do A Algoritmus a2 je ekvivalentní algoritmu a1. Algoritmus b2 je ekvivalentní algoritmu b1.

19 Informatika I: přednáška 219 Výpočet aritmetického průměru P z čísel X 1, …, X N ano ne S := 0 S := S + X I I := 1 Začátek Konec I  N I := I + 1 P := S / N Zápis v pseudo Pascalu: S:=0; I:=1; while I  N do begin S:=S+X I ; I:=I+1 end; P:=S/N V Pascalu by se podmínka cyklu a indexovaná proměnná zapsaly takto: I<=N X[I]


Stáhnout ppt "Informatika I 2. přednáška RNDr. Jiří Dvořák, CSc."

Podobné prezentace


Reklamy Google