Алгоритм түрлері

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

АСТАНА ХАЛЫҚАРАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ПЕДАГОГИКАЛЫК КОЛЛЕДЖІ

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы:Алгоритмдеуді оқыту ерекшеліктері
Мамандығы: 0111000 Негізгі орта білім
Біліктілігі:
Тобы: 3 ивтк

Орындаған:
Жетекшісі:

Нұр-Сұлтан, 2022ж.

МАЗМҰНЫ

I.КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
II.НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
0.1 Алгоритм ұғымы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
0.2 Алгоритм түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
0.3 Орындаушылар және олардың командалар жүйесі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..10
0.4 Алгоритмді сөз түрінде ұсыну ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11
0.5 Лабиринт,виртуалды лабиринт ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
2 Алгоритмдерді құру, өңдеу тәсілдері ерекшеліктері ... ... ... .14
2.1 Тиімді алгоритмдердің жазылу тәсілінің ерекшіліктері мен ұғымдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
2.2 Тиімді алгоритмдерді құру тәсілінің ерекшеліктері ... ... ... ... .15
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ..20

КІРІСПЕ
Информатика мен есептеуіш техника негіздері курсының бірінші бөліміндегі ең маңызды ұғым - тиімді алгоритм ұғымы, ал негізгі талап- есеп шешімін алгорм түрінде өрнектеп, алгоритмдік тілде жаза білуі. Осыған байланысты алгортмнің мәнін нақты, терең түсінуі, оның қасиеттерін, алгоритмдік тілдің негізгі құрылымының жазылу ережесін білуі, шамалардың типтерін жеке ажыратуы, сондай-ақ мәндер таблицасын пайдаланып, алгоритмнің атқарылуын бақылай білуі тиіс.
Тиімді алгоритмдерді құру және оның құрылымына талдау жасау кезінде алгоритм схемаларын қатты көңіл бөлінді, ал алгоритмнің атқарылу процесінде мәндер таблицасын пайдалануға баса назар аударылады.Сөзі мағынасы жағынан нұсқау, жарлық, рецепт, ереже, тәртіп, заң, жоба сөздеріне синоним болып келеді.
Тиімді алгоритмді белгілі бір дәрежеде жасампаздық, ойлап - тапқыштық процесс болып табылады. Сонымен бірге өнертапқыштық стандартты емес және дәстүрлі емес ыңғаймен есептерді шешуді талап етеді.Көптеген жағдайларда қанағаттанатын нәтижені тез ала алмаймыз, сондықтан, тиімді алгоритмді құруда жасау және қатені түзету әдісіне келтіріледі және нәтиженің соңғы вариантын алу үшін талдау және нақтылау бағытында бірнеше қадамдар жасау талап етіледі.
Мақсаты тиімді алгоритмдерді айтылған ережелерге келтіріп, ретімен, орналасу тәртібімен, берілген есептін мәніне қарай шарт қойып, есептін дұрыс жолын, шешімін, нәтижесін табу.
Қазіргі таңда әрбір оқытушы өзінің ізденімпаздық іс-әрекеті арқылы сабақ өткізу формалары мен тәсілдерін күнделікті сабаққа қолданылуына толық мүмкіншілігі бар. Сабақ өткізуде аса көңіл бөлетін мәселелер:
- Сабақтың мазмұны;
- Оны өткізу тәсілдері мен әдістерін таңдау;
- Сабақтың нәтижелігі.
Оқушыларды өз бетімен жұмыс істеуге тәрбиелеу мен үйрету жоғарыда көрсетілген мәселелерді шешудің бірден-бір жолы болып табылады.
Оқушылардың өз бетімен жұмыс істеуін әртүрлі деңгейде ұйымдастыруға болады. Ол үшін оқытушы өз бетімен жұмыстың тапсырмаларын құрастырғанда оның қиындық дәрежесі оқушылардың оқу мүмкіншілігіне жауап беретіндей болуы тиіс.
Өз бетімен жұмыстар мақсатына қарай:
1. оқыту;
2. жаттықтыру;
3. бекіту;
4. қайталау;
5. дамыту;
6. шығармашылық, яғни іздену мақсатында;
7. бақылау мақсатында өткізіледі.
Жалпы, сабақ мақсатының орындалуы мұғалімнің талмай ізденуіне, жауапкершілігіне байланысты. Ал информатика пәннің мұғалімі үшін, алгоритмдеу негіздерін оқытуда жазба жұмыстарын ұйымдастыру әдістерін жетік меңгерудің маңызы зор. Өйткені мұндай жұмыстар оқушылардың ой-өрісінің жан-жақты дамуын қадағалайтын бақылау жүйесінің құрамдас бөлігі болып табылады.
Қазіргі кезде информатика пәнінен өткізілетін жазба жұмыстарының неғұрлым жиі қолданылып жүрген мынадай түрлері бар:
* диктант;
* өзіндік және бақылау жұмыстары;
Алгоритм ұғымы информатикада ақпарат сияқты іргелі ұғымдар қатарына жатады. Алгоритм атауы атақты араб математигі Әбу Жафар Мұхаммед ибн Мұса әл-Хорезми ( 763-850 ж.ж) есімінің латынша Algorithmi (Алгоритми) болып жазылуына шыққан. Ол санаудың ондық жүйесінде көп орынды сандар мен арифметикалық амалдардың орындалу ережесін ұсынған. Бұл ережелер қосынды мен көбейтіндіні табуға арналған амалдарды орындауға қажетті тізбектен құрылған. Сол ереже осы күнге дейін қолданылып келеді.
Әл-Хорезмидің ұсынған тәсілін жатқаушыларды алгоритмдіктер деп, ал алгоритм ұғымын бірқатар қасиеттері бар ережелер жүйесі деп атаған. Қазіргі кезде алгоритм ұғымы тек математикалық есеп шешу әдісімен ғана шектелмейді. Оның мағынасы әлдеқайда кең. Әрбір компьютер алдын-ала берілген алгоритммен, яғни жоспарлы жұмыс істейді.
Алгоритм күнделікті өмірде,тұрмыста көп қолданылады.Сабаққа қалай баруымыз,тамақ жажау реттілігі,тіпті тамақ ішуімізде бірнеше алгоритмдерден тұрады.Жасаған әр әрекетіміздің өз алгоритімі болады және кейінгі жасайтын әрекетіміздің де алгоритімін құруға болады.
Алгоритм ұғымы мен аксиомалық жүйе антика заманынан басталады (Евклид). Алайда алгоритмнің нақты математикалық анықтамасы әлі болған жоқ . XXғ басы Гильберт және оның мектебі арқылы осы ұғымды формализациялады. Кейнс пен оны Гедель жалғастырды және математикалық тұрғыдан кез-келген формуланы автоматты тексеруді құрды (1931).
Алгоритмдер теориясының дамуы алғаш формальды жүйелердің толықсыздығы туралы теораманы 1931 жылы К. Гёдельдің дәлелдеуінен басталды. Осы теоремаға қатысты көптеген математикалық проблемалардың алгоритмдік шешімі болмауы туралы жорамал алгоритм ұғымының стандартталуын қажет етті. Кейін алгоритм ұғымын стандарттау Тьринг, Черч, Пост т.б. жұмыстарында жалғастырылды. Бұлардың машиналары эквивалентті болды. Алгоритмнің сәтті стандарталған вариантын А.Марков нормальді алгоритм ұғымын енгізу арқылы жасады. Гёдель еңбектеріне негізделе отырып С. Клини алдыңғы аталғандарға эквивалентті рекурсивті функция ұғымын енгізді.
Алгоритмдер теориясына Д.Кнут, А.Ахо, Дж. Ульман да өз еңбектерін сіңірді.
1930-жылдары жасалған алгоритмдердің формальды модельдері (Пост, Тьюринг, Черч), 1950- жылдары жасалған Колмогоров пен Марковтың модельдері тең , өйткені олар бір біріне мына мағынада эквивалентті: бір модельде шешімі табылған проблемалардың кез келген класы, екінші модельде де шешімі болады.

Алгоритм дегеніміз - іс әрекеттің рет-ретімен орындалуы. Кез-келген есепті қарапайым амалдарды тізбектей орындау арқылы шығаруға
болады. Алгоритмді компьютерде орындау үшін оны программа түрінде жазып шығу керек.
Программа компьютерге түсінікті командалардан тұрады. Осы программа қарастыруға болады. Команда бір ғана қарапайым амалды орындау үшін берілген бұйрық ретінде қабылданады. Командалар: арифметикалық немесе логикалық амал; ақпарат тасымалдау командасы; берілген сандарды салыстыру командасы; берілген сандарды салыстыру командасы; нәтижені экранға, қағаз басып шығару командасы; келесі командаға көшу тәртібін орындау; т.б. болып бөлінеді.
Алгоритм - - - - өңдеудің қарапайым орындалатын тактілерін қолдануға негізделген қандай да бір әдістің нақты және шекті (ақырлы) сипаттамасы. Алгоритм - - - - - мүмкін болатын бастапқы деректер класына ортақ есептің шешімін табуға арналған нақты анықталған және орындалатын қарапайым операциялардың ақырлы тізбегінен тұратын, қандай да бір тілде жазылған ақырлы нұсқаулар. Кез келген алгоритм осы сөздің интуициялық мағынасында эквивалентті Тьюринг машинасымен көрсетіле алады

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1.1 Алгоритм ұғымы
Дұрыс мақсат қойып,әрбір істі дұрыс қадаммен орындасақ ,нәтижеге қол жеткіземіз.Сондықтан алгоритм информатиа пәнінде маңызды ұғымдардың бірі болып табылыды.Себебі,компьютерде өңделген ақпарат алгоритмдердің көмегімен жүзеге асырылады.
Адам жас кезінен бастап күнделікті өмірде әрбір іс әреетті орындау үшін алгоритмдерді пайдаланады,
Мысалы, қызықты кітап оқу алгоритмін құрамыз:
1.Кітапханаға бару
2.Қызықты кітап алу
3.Үйге алып келу
4.Түсініп оқу
5.Кітапты кітапханаға тапсыру
Алгоритм команда,жоспар,әрекеттер болуы мүмкін.Алгоритм бірінен кейін бірі орындалыт қадамдардан тұрады.Алгоритм дұрыс құрылса,дұрыс нәтижеге қол жеткіземіз.1.1-суретке назар аударсақ аққаланың жасалу алгоритмі көрсетілген.
Алгоритм орындаушысы
Алгоритм орындаушысының рөлін адам,автоматтандырылған құрылғылар: компьютер , техниа , робот , сондай-ақ жан-жануарлар мен жәндіктер және тағы басқалар орындайды.1.2-сурет
Егер есепті шешу үшін техниалық құралдар пайдаланылса , орындалатын әрекеттер тізбегі нақты және түсінікті болу керек.Әрекеттер қаншалықты түсініті , нақты болса , соншалықты нәтижеге жету тез және дұрыс болады.
Алгоритм жазу жолдары
Алгоритмді компьютерде орындау үшін оларды алдымен жазып алу керек. Алгоритм жазудың мынандай түрлері қабылданған:
1.табиғи тілде жазу
2.белгілі бір тірек сөздерімен алгоритмдік тілде жазу
3. графиктік жолмен жазу
4.программалау тілінде жазу.
Алгоритмнің графиктік түрінде кескінделуі-ең тараған әдіс.Бұл жазудыфң түсінікті , анық көрнекі түрі болып табылды.Олар фигуралар немесе блотар , амалдар немесе әрекеттер деп аталады.1.1-кесте
Блоктар бағытталған сызықтарымен байланысып ретімен орналасады.Алгоритм сызбасын оның блок -сызбасы деп атайды.Алгоритм блоктарының ішінде орындалатын іс-әрееттің мазмұны

жазылады. Блок- сызбада пайдаланылатын фигуралар - блогтары,ал оларды бір-бірімен қосатын сызықтар - байланыс сызықтары деп аталады.
Мысалы екі санның көбейту алгоритмін құруды блок сызба түрінде қарастырайық.1.3-сурет
Алгоритм ұғымы математиканың дүниеге келуімен пайда болды. 1000 жылдан астам уақыт (825 жылдары) Хорезм қаласынан
Шыққан ғалым Абу Жафар ибн Мұса әл-Хорезми үлкен сандарға арифметикалық операцияларды қалай қолдану керектігі туралы жазылған математика кітабын құрастырды. Бұл кітаптың латын тіліндегі аудармасы шыққаннан бастап, Еуропада алгоритм сөзі пайда болды.
Алгоритм - түпкі шешімге алып келетін әрекеттер тізбегінің сипаттамасы.
Сіз айналаңызға мұқият қарасаңыз, өзіміз үнемі орындайтын алгоритмдер жиынын байқайсыз.
Туғаннан бастап баланы тәрбиелеу, оларды әртүрлi ережелердi сақтауды, ертеңгiсiн жуыну, киiну, шешiну, тамақ iшу, сабаққа бару, жолдан өту .т.б. меңгерудi және қатаң орындауды талап етемiз. Одан әрi бала-бақшада және мектепте тәрбиеленудiң күн тәртiбi болады. Оларды оқыту белгiлi ретпен өтедi. Ал барлық мүмкiн болатын ойындар ереже бойынша ұйымдастырылады. Демек кез-келген iс-әрекеттер анықталған жарлық бойынша жүзеге асады, яғни анықталған алгоритм бойынша орындалады.
Алгоритм ұғымы кез-келген программа құру кезінде негізгі орын алады, себебі программа - енгізілген берілгендерді өңдеу үшін арнайы және қатаң түрде қандай да бір программалау тілінде дайындалған алгоритм. Кез-келген алгоритм қандай да бір орындаушыға негізделген. Орындалған командалар жиынтығы орындаушының командалар жүйесі болып табылады. Орындаушы ретінде - адамдар және техникалық құрылғылар, яғни роботтар, компьютерлер және автоматтар болуы мүмкін.
Алгоритм сөзі IX ғасырда өмір сүрген ұлы өзбек математигі Әл-Хорезмидің атымен аталған жазудың латындық формасы. Әл-Хорезми бірінші рет арифметикалық амалдарды орындаудың ережелерін тұжырымдаған ғалым.
Алгаритм - берілген есепті шешудегі жасалатын әрекеттердің дәл және қарапайым етіп жазылуы. Алгоритм атауы атақты араб математигі Әбу Жафар Мұхаммед ибнтМұса әл- Хорезми есімінің латынша Algorithmi болып жазылуынан шыққан Алгаритм тек адамдарға ғана емес, роботтарға және компьютерлерге де жазылады. Алгаритм жүзеге асырушыны орындаушы деп атайды.
Алгоритмді ыңғайлы түсіну үшін графикалық әдіс қолданылады. Оны

блок- сызба деп атайды. Блок- сызбада әр іс- әрекет фигуралардың көмегімен сипатталады.Алгоритмнің басы және соңы сопақша (эллипс) шеңбермен сипатталады. Іс- әрекет тіктөртбұрышқа жазылады.Блок- сызбадағы барлық элементтер бір-біріменн нұсқалармен (стрелка) байланысады, ол алгоритмнің орындалу бағытын көрсетеді. Енгізу және шығару мәліметтері параллелограммға жазылады.
Алгоритмнің компьютерде орындалуын жүзеге асыру үшін қолданылатын бірыңғай және дәл жазуға арналған ережелер жүйесін программа дейміз. Алгоритм мен программаға байланысты компьютердің мынадай жұмыс ерекшеліктері болады: 1) Есеп шығару жолы алгоритм ретінде өрнектелуі тиіс; 2) Алгоритм программа түрінде жазылуы тиіс; 3) Программа компьютер жадына енгізіліп, рет- ретімен орындалу керек.
Алгоритмдік тіл - табиғи тілде жазылған алгоритм сияқты өзіміз күнделікті пайдаланып жүрген тілге жуық, бірақ ол құрылымы нақтыланған, бірыңғай және дәл жазылатын арнайы символдар мен түрлі ережелер жүйесінен тұрады. Кез келген тіл сияқты ол символдар жиынтығынан (алфавит), алгоритмдік тілдерді жазу ережелерінен (синтаксис) және жазуларды түсіндіру мәтіндерінен (семантика) тұрады.
Үйренуге арналған алгоритмдік тілде алфавит шектелмеген. Ол үшін ұлттық әріптерді, сандарды программалау тілдерінде пайдаланылатын арифметикалық операция таңбаларын, түрлі жақшалар және тағы басқа символдарды алуға болады. Мысалы; латын, орыс, қазақ алфавиттерінің әріптері, ондық санау жүйесінің цифрлары, арифметикалық амал таңбалары.

1.2 Алгоритм түрлері

Алгоритм-қажетті нәтижеге жеткенге дейін орындалуы тиіс әрекеттер тізбегі.Басқаша айтқанда, алға қойған мақсатқа жетуде қандай әрекеттер жасау керектігін дәл көрсететін нұсқаулар.Алгоритм орындалуына байланысты әртүрлі болып келеді.Алгоритмнің үш түрі бар:
-сызықтық алгоритм
-тармақталған алгоритм
-циклдік алгоритм.

Сызықтық алгоритм
Сызықтық алгоритм қарапайым қадамдар тізбегінен тұрады.Әрекеттердің бірінен кейін бірі тізбектеле орындалуы сызықтық алгоритм деп аталады. Бутерброд дайындау алгоритмі:
Басы
Нанның бір тілімін кесемін

Май жағамын
Ірімшіктің бір тілімін кесемін
Нанның бетіне қоямын
Соңы.
Мұнда алгоритм қадамдары бірінен кейін бірі тізбекетеле орындалады.
Сызықтық алгоритм командалары осында көрсетілген рет бойынша орындалатын тізбектеле орналасқан командалардан (блоктардан) тұрады.
Амалдардың бұлай бірінен соң бірі реттеліп орындалу тәртібін табиғи атқарылу дейді. Мысалы, төменде көрсетілген Z функциясының сандық мәнін есептеп шығару алгоритмін жасау керек болсын.
2 2 2
Z = ax + b + cos (ax + b) - tg (ax + b)
алг Z функциясын есептеу
(нақ a, b, x, z )
арг a, b, x
нәт z
басы
a, b, x енгізу
t : = ax 2 + b
z : = t + cost + tgt
x, z шығару
соңы
Сонымен қарастырылған алгоритм қарапайым сызықтық алгоритмнің мысалы ьолып табылады. Мұндағы 2-блок - a, b, x мәндерін пернелерден программаға енгізу блогы, 3-блок t - ның,
ал 4-блок Z функциясының мәндерін есептейді. 5-блок х айнымаласының және Z функциясының нәтижесін қағазға басып шығарады.
Тармақталған алгоритм
Тармақталған алгоритм-белгілі бір логикалық шартқа байланысты әрекеттердің біріншісін немесе басқасын орындайды.Күнделікті өмірде кейбір жағдайлар белгілі бір шартқа байланысты орындалады.Мұндай жағдайда бізге тармақталған алгоритм қажет.Тармақталу алгоритімінде тармақтардың бірінің орындалуы шартқа байланысты болады. Егер шарт орындалса, алгоритм бірінші қадам бойынша, ал егер орындалмаса, екінші қадам бойынша орындалады. Тармақталған алгоритмде егер, онда, әйтпесе(болмаса) тірек сөздері қолданылады.
Ауа райына қарай киіну алгоритмі:
Басы
Егер сыртта жаңбыр болса,
Онда етік киемін,
Болмаса туфли киемін
Соңы.
Тармақталу алгоритм
Тармақталу алгоритмінде көбінесе арифметикалық теңсіздік түрінде

берілген логикалық шарт тексеріледі. Егер орындалса, онда алгоритм бір тармақпен жүзеге асырылады да, соңында екі тармақ қайта бірігеді. Мұндай алгоритмде шартты тексеру тармақталу командасы деп аталады. Оны алгоритмдік алгоритмдік тілде өрнектелгенде егер, онда, әйтпеес, бітті
түйінді сөздері пайдаланылады. Орынду тәсіліне байланысты тармақталу командасы таңдау(толымды) және аттап өту (толымсыз) болып екі түрге бөлінеді.
Көптеген алгоритмде белгілі бір әрекеттер бірнеше рет орындалады.Математикада, есеп шығару барысында айнымалы мәні өзгеруіне байланысты бір теңдеудің көмегімен бірнеше рет есептеледі. Математикада есеп шығару кезінде бір теңдеуді пайдаланып, ондағы айнымалы мәнінің өзгеруіне байланысты оны бірнеше рет қайталап есептеуге тура келеді. Алгоритмнің белгілі бір бөлігі бірнеше рет қайталанатын болса, ондай үдерісті цикл деп атайды.Қайталанатын бөлігі бар алгоритмдер циклдік алгоритм деп аталады.Циклдік алгоритмдерді қолдану арқылы программаны қысқада да нұсқа жазуға болады.Қайталану бөлігінде қайталану(циклдік) командалары қолданылады. Қайталану командасын алгоритмдік жазу үшін әзірше (әзір), цикл бар (цб), және цикл соңы (цс) түінді сөздер қолданылады.
Тақтайша сырлау алгоритмі:
Басы
Тақтайшаны 1 санға арттыра отырып сырла
Сырланған тақтайшаның саны 5-тен кем болса, келесі тақтайшаны сырла
Соңы

1.3 Орындаушылар және олардың командалар жүйесі

Алгоритм өзі құрылмайды, ол орындаушыға арналып құрылады. Дәл сипатталған тапсырма алгоритм болып табылады, ал алгоритмдегі кез келген іс-әрекет команда деп аталады.
Алгоритм орындаушысы дегеніміз - алгоритмді жүзеге асырушы.
Әр орындаушы құрылғылардың әрқайсысы өз міндетін шешуге бағытталған шетеулі командалар жиынынан орындауға қабілетті болып табылады.
Орындаушының нақты орындалуы мүмкін командалардың жиынтығы орындаушының командалар жүйесі деп аталады.
Кез келген алгоритм Басы деген бұйрықпен басталып, Соңы деген бұйрықпен аяқталады. Соңы деп берілген ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.