1Пояснительная записка
Настоящие методические рекомендации предназначены для обучающихся второго курса по специальности 09.02.04 «Информационные системы (по отраслям)», изучающих дисциплину «Основы алгоритмизации и программирование».
По данной дисциплине учебным планом для обучающихся предусматривается выполнение практических/лабораторных работ, выполняемых обучающимися самостоятельно. Каждая практическая/лабораторная работа состоит из нескольких заданий. Задания имеют сквозную нумерацию. При выполнении лабораторных работ и заданий следует придерживаться последовательности, предложенной в рекомендациях, так как формулировка некоторых заданий может опираться на результаты заданий, им предшествующих. Последнее задание каждой практической/лабораторной работы содержит перечень вопросов, на которые обучающийся должен будет ответить при защите этой работы.
Методические рекомендации состоит из разделов, соответствующих практическим/лабораторным работам. Каждый раздел содержит тезисное описание теоретического материала, необходимого для выполнения соответствующей работы.
Практические/лабораторные работы выполняются в компьютерном классе, 14 рабочих станций которого объединены в локальную сеть под управлением операционной системы Microsoft Windows Server 2008 Enterprise Edition.
На рабочих станциях установлена операционная система Windows 7 и лицензионный пакет Microsoft Visual Studio 2010 Express Edition с локальной справочной системой.
Основная цель практической/лабораторной работы – приобретение обучающимися навыков применения языка программирования Visual Basic 2010 Express.
Выполнение заданий практической/лабораторной работы, за небольшим исключением, сводится к разработке программы на языке программирования Visual Basic 2010 Express. В результате выполнения практических/лабораторных работ по теме «Основы алгоритмизации и программирования» студент должен знать основные операторы для составления кода программы, основные элементы интерфейса интегрированной среды Visual Basic 2010 Express, уметь работать с конструктором форм и отладчиком для создания проектов, настраивать элементы среды Visual Basic 2010 Express.
2Теоретическая часть
2.1Этапы решения задач на компьютере
Работа по решению любой задачи с использованием компьютера делится на следующие этапы:
Постановка задачи
Формализация задачи
Построение алгоритма
Составление программы на языке программирования
Отладка и тестирование программы
Проведение расчетов и анализ полученных результатов.
Постановка задачи
Постановка задачи заключается в анализе того, что дано и что требуется найти. На этом этапе важно определить полный набор исходных данных, необходимых для получения решения.
Пример 1. Вычислить периметр и площадь прямоугольного треугольника по длинам a и b катетов.
Анализируем полноту исходных данных для решения этой задачи. Из геометрии известно, что для построения треугольника достаточно задать либо одну сторону и два угла, либо две стороны и один угол, либо три стороны. Из условия нашей задачи следует, что треугольник имеет один угол (прямой) и заданы его прилегающие стороны (два катета), из чего следует, что исходных данных для построения треугольника достаточно. Периметр является суммой всех сторон треугольника. Третья сторона треугольника (гипотенуза) не задана в условии задачи, однако может быть вычислена, исходя из правила – квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Площадь прямоугольного треугольника вычисляется как половина произведений катетов. Из изложенного следует, что исходных данных достаточно для решения поставленной задачи.
Пример 2. Дано значение a. Не используя никаких функций и никаких операций, кроме умножения, получить значение a8 за три операции и a10 за четыре операции.
Анализируем полноту исходных данных для решения этой задачи. Исходное число задано и, в данном случае, нам необходимо определить возможность получения нужных результатов с использованием только операции умножения. Из алгебры известно, что a2=a*a, a2*a2=a4, a4*a4=a8, a8*a2=a10. Следовательно, задача разрешима при заданных исходных данных.
Задания для обучающихся
Задание 1. Вычислить длину окружности и площадь круга одного и того же заданного радиуса R.
Задание 2. Заданы координаты трех вершин треугольника (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3). Найти его периметр и площадь.
Задание 3. Известна длина окружности. Найти площадь круга, ограниченной этой окружностью.
Задание 4. Треугольник задан величинами своих углов. Найти стороны треугольника.
Задание 5. Прямоугольный треугольник задан длиной катетов и гипотенузы. Определить угол, прилегающий к меньшему катету.
Задание 6. Задано действительное число. Найти квадратный корень этого числа.
Формализация задачи
Этап формализации задачи обычно заключается в построении математической модели – задача переводится на язык математических формул, уравнений, отношений.
Пример 1:
Вычислить периметр и площадь прямоугольного треугольника по длинам a и b катетов.
Вводим обозначения: P – периметр, S - площадь прямоугольного треугольника. Используя знания из геометрии, записываем: P=a+b+ , S = (a*b)/2.
Пример 2. Дано значение a. Не используя никаких функций и никаких операций, кроме умножения, получить значение a8 за три операции и a10 за четыре операции.
Вводим обозначения: A2 - значение a2, A4 - значение a4, A8 - значение a8, A10 значение a10. Записываем A2 = a*a, A4 = A2*A2, A8 =A4*A4, A10 =A8*A2.
Задания для обучающихся.
Задание 1. Вычислить длину окружности и площадь круга одного и того же заданного радиуса R.
Задание 2. Заданы координаты трех вершин треугольника (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3). Найти его периметр и площадь.
Задание 3. Известна длина окружности. Найти площадь круга, ограниченной этой окружностью.
Задание 4. Треугольник задан величинами своих углов. Найти стороны треугольника.
Задание 5. Прямоугольный треугольник задан длиной катетов и гипотенузы. Определить угол, прилегающий к меньшему катету.
Задание 6. Задано действительное число. Найти квадратный корень этого числа.
Данные и процессы
При составлении алгоритмов различают данные и процессы. Данные (data) – абстрактное представление сущностей предметной области, рассматриваемые и понимаемые людьми в определенном смысле. Компьютеры обрабатывают данные без какого-либо понимания того, что эти данные представляют.
Атрибут данных (data attribute) – параметр данных, относящийся к их структурным свойствам, используемый для указания контекста данных и придания им смыслового значения.
Тип данных (data type) – в программировании: характеристика набора данных, которая определяет диапазон возможных значение этого набора, допустимые операции, которые можно выполнять над этими значениями и способ хранения этих значений в памяти компьютера. Понятие тип данных делает манипулирование данными более абстрактным и скрывает лежащее в его основе двоичное представление данных.
Данные различны по своим структурным свойствам. Так, в качестве данных могут служить числа (целые, вещественные), файлы, массивы данных (таблицы), изображения и т. п. По отношению к программе данные делятся на исходные, промежуточные и окончательные. Исходные данные заданы в условии задачи. Обычно исходные данные задаются с некоторого устройства ввода. Промежуточные данные образуются в процессе выполнения алгоритма в качестве вспомогательных переменных. Окончательные данные представляют собой результат исполнения алгоритма. Обычно окончательные данные выводят на некоторое устройство вывода.
Процесс – это действие, которое выполняется над данными. Различают следующие основные процессы:
Присваивание;
Ввод;
Вывод;
Обращение к вспомогательному алгоритму (процедуре, функции);
Ветвление;
Цикл.
Смысл и назначение каждого процесса будет раскрываться по мере изложения материала.
Программа (приложение) – последовательность инструкций на машинном языке по обработке данных, выполняемых компьютером по некоторому алгоритму для достижения заданной цели.
Интерфейс программы (приложения) предназначен для управления вводом, обработкой и выводом данных.
|
