Dzień dobry!
Mam nadzieję, że Was wszystko w porządku.
Nie jest łatwo każdemu z nas. Nadal mamy taka sytuację, że musimy pracować zdalnie.
Podczas wysyłania załączników pamiętajcie, żeby podpisać się i napisać, z której jesteście klasy (część o tym pamięta – co mnie bardzo cieszy). Ta sama zasada obowiązuje, gdy wysyłacie prace innym nauczycielom .
Dziękuję, że staracie się pracować systematycznie i wykonywać moje wskazówki, aby prace były doskonalsze. Jednak są tacy na których musimy dłużej czekać – dlatego materiał może pojawiać się z małym opóźnieniem. Kontakt ze mną przez e-mail: ba13@wp.pl.
Dzisiaj dostajecie kolejną dawkę materiału i zadań do wykonania.
Czas na wykonanie zadań to 28 kwietnia 2020 r. (2 godziny lekcyjne) Proszę, żebyście dobrze zarządzali swoim czasem przy komputerze.
Temat: Rodzaje algorytmów
Dzisiaj bardziej teoretyczny temat, chociaż nie koniecznie – bo oba pojęcia stosujecie na co dzień.
Zobaczcie sami diagram poniżej, który pokazuje jak powinniśmy rozwiązywać nasze problemy:
Etapy rozwiązywania problemów:
1. musimy określić nasz problem – co mamy znaleźć (w zadaniach matematycznych czy fizycznych), czyli sformułować zadanie
2. Określić jakie mamy dane
3. Ustalamy cel, czyli wynik – co chcemy osiągnąć
4. Zastanawiamy się jaki jest sposób rozwiązania (często jest ich kilka) – określamy metodę rozwiązania (wybieramy odpowiedni algorytm)
5. Przedstawiamy nasz algorytm w określonej postaci
6. Wybieramy najlepszy algorytm i analizujemy poprawność rozwiązania (wybranego algorytmu)
7. Testujemy nasze rozwiązanie dla różnych danych – nazywamy to oceną efektywności wybranej metody
Co to jest algorytm?
Algorytm to uporządkowany i ścisły sposób rozwiązania danego problemu. Zawiera on szczegółowy opis wykonywanych czynności w określonej liczbie kroków. Bardzo popularnym algorytmem jest przepis. Jednak wszystko co robimy ma swój algorytm.
Ważne, abyście znali jeszcze jedno pojęcie:
Specyfikacja zadania, czyli opisujemy zadanie (problem) przedstawiając związek zachodzący między danymi a wynikiem (co potrzebujemy, aby osiągnąć efekt).
Algorytm możemy zapisać na różne sposoby:
opis słowny
lista kroków (przedstawiamy algorytm w kolejnych punktach, czyli krokach, a każdy punkt tej listy zawiera opis wykonywanej czynności. Kolejność punktów jest ważna – zgodna z działaniem algorytmu)
np. wstawanie rano 1. otworzyć oczy 2. podnieść głowę 3. podnieść cały tułów
4. zdjąć nogi z łóżka na podłogę 5. stanąć na nogach
np. przepis robienia kisielu
W tych przykładach mogą być nieścisłości (brak określonego czasu działania w całym przykładzie pierwszym i np. punkt 7 w drugim przykładzie)
W algorytmach informatycznych musi być precyzyjność!
Przykład matematyczny (lista kroków).
Jak obliczyć pole trójkąta jeśli mamy dane: długość boku a i długość wysokości padającej na ten bok h?
Określenie danych: długość boku a i długość wysokości padającej na ten bok h Jaki wynik chcemy osiągnąć: wartość pola powierzchni trójkąta P
Algorytm w krokach:
1. Wykonaj algorytm (włączamy algorytm) 2. Wprowadź wartości: a i h.
3. Zmiennej P przypisz wartość 𝑃 = 𝑎∙ℎ2 4. Wyprowadź wynik P. (oblicz)
5. Zakończ algorytm.
ZADANIE 1.
Napisać własne algorytmy:
1. lista kroków jak robicie sobie kanapki na śniadanie
2. Jak obliczyć pole trapezu mając długości podstaw a i b oraz długość wysokości trapezu h (1/2 – oznacza jedna druga ). Według przykładów powyżej.
(w nowym dokumencie – może być WordPad i zapisać jako: klasa imię nazwisko algorytm)
schemat blokowy programu w wybranym języku programowania, w którym operacje są przedstawiane za pomocą odpowiednich figur (czyli bloków). Połączenia mówią w jakiej kolejności i w jaki sposób będą wykonywane operacje realizujące algorytm.
Zasady przedstawiania algorytmów w postaci schematu blokowego
1. Operacje algorytmu umieszczamy w odpowiednich blokach (tabela powyżej)
2. Schemat blokowy ma JEDEN BLOK STARTOWY, bloków zakończenia algorytmu może być kilka.
3. Wszystkie bloki muszą być połączone ze sobą (Inaczej będą przerwy w schemacie).
4. Każde połączenie jest od danego bloku do następnego bloku lub połączenia.
5. Połączenia między blokami wyznaczają kolejność wykonywania operacji.
6. Do każdego bloku wchodzi jedno połączenie (prócz bloku początku algorytmu, do którego nie wchodzi żadne połączenie, tylko wychodzi) i jedno wychodzi (oprócz bloku warunku, z którego wychodzą dwa połączenia i bloku końca, z którego nie wychodzi żadne połączenie – tylko do niego wchodzi)
Schemat blokowy obliczania pola trójkąta, mając dane długość boku a i długość wysokości padającej na ten bok h
Samodzielnie schemat blokowy możemy wykonać:
w zeszycie i zrobić zdjęcie
w MsWord
FILMIK RYSOWANIE SCHEMATU BLOKOWEGO (MS WORD) i GRUPOWANIE ELEMENTÓW (przy zaznaczaniu wciskamy CTRL)
w Paint
online na stronach internetowych do tworzenia schematów blokowych np.
https://app.creately.com
https://app.diagrams.net/
na komórce w aplikacji:
Flowdia Diagrams Lite (ograniczenie do czterech schematów)
DrawExpress Lite.
W obu tych aplikacjach jest ograniczenie zapisu. Trzeba robić zrzut ekranu i przycinać do samego schematu.
START
Wprowadź liczby a i h, czyli (a,h)
P = ½ ∙a∙h
Wyprowadź (P)
KONIEC
Typy schematów blokowych:
prosty – jak powyżej ZADANIE 2.
Przedstaw w postaci schematu blokowego prostego mając długości podstaw a i b oraz długość wysokości trapezu h. (jak powyżej)
z warunkami (inaczej z rozgałęzieniami) – występuje warunek (Tak i Nie) Schemat ten stosujemy gdy mamy sytuacje warunkowe np. czy pada deszcz?
W zależności czy warunek jest spełniony, czy nie to wybieramy odpowiedni schemat postepowania. Jak widzicie stosujemy tutaj blok warunkowy, w którym zamieszczamy warunek logiczny. Najczęściej stosowane operatory porównań:
< (mniejszości), > (większości), <> (różny), <= (mniejszy lub równy), >= (większy lub równy). Stosujemy też łączniki (i, lub) np. x > 0 i x <= 10 (x jest większe od zera, czyli dodatnie i mniejsze równe 10).
PAMIĘTAJCIE! Z bloku warunkowego wychodzą dwa połączenia (TAK, NIE) Przykład schematu blokowego z rozgałęzieniami
Która liczba z podanych dwóch różnych jest większa? (czyli w danych mamy podane dwie różne liczby a i b)
ZADANIE 3.
Przedstaw w postaci schematu blokowego Obliczenie pola kwadratu o boku a. Uwzględnij warunek, że a musi być dodatnie, czyli (a > 0), jeśli TAK to wyprowadź (P) pamiętając wcześniej o bloku operacyjnym – wykonywanie działań – prostokąt, a dopiero później blok wejścia/wyjścia – równoległobok i ostatecznie KONIEC), a jeśli NIE to wyprowadź komunikat:
„Długość boku musi być liczbą dodatnią” i dopiero KONIEC.
ZADANIE 4.
Przedstaw w postaci schematu blokowego Obliczenie pola trójkąta o boku długości a i długości wysokości padającej na ten bok h. Uwzględnij warunek, że a i h muszą być dodatnie, czyli (a > 0) i (h > 0), jeśli TAK to wyprowadź (P) pamiętając wcześniej o bloku operacyjnym – wykonywanie działań – prostokąt, a dopiero później blok wejścia/wyjścia – równoległobok i ostatecznie KONIEC), a jeśli NIE to wyprowadź komunikat: „Długości muszą być liczbami dodatnimi” i dopiero KONIEC.
ZADANIE 5.
Przedstaw w postaci schematu blokowego następujący algorytm: Wprowadź dwie liczby a i b. Uwzględnij warunek, że a i b muszą być dodatnie i różne, czyli (a > 0) i (b > 0) i (a<>b),
jeśli TAK (czyli spełniony jest warunek) to sprawdź która jest większa (znowu pojawia się blok warunku – bo musimy sprawdzić) i Oblicz dla niej objętość V sześcianu o krawędzi równej tej liczbie (jeśli a > b to liczymy V dla krawędzi a, czyli w prostokącie V = a3 potem w równoległoboku Wyprowadź V no i KONIEC, jeśli nie jest tak to liczymy V dla b, czyli V = b3 potem w równoległoboku Wyprowadź V no i KONIEC),
jeśli NIE to wyprowadź komunikat: „Długości muszą być liczbami dodatnimi i różnymi”
i dopiero KONIEC.
ZADANIE 6.
Przedstaw w postaci schematu blokowego Obliczenie pola powierzchni P sześcianu o krawędzi długości a. Uwzględnij warunek, że dla a dodatniego ma nastąpić obliczenie pola i wyprowadzenie wyniku, w przeciwnym przypadku algorytm podaje odpowiedni komunikat i kończy się. (podobnie jak zadanie 3 i 4)
Jako ciekawostka podaję jeszcze jeden rodzaj schematu blokowego:
iteracyjny
Iteracja, czyli wielokrotne powtarzanie tych samych operacji (ciągu operacji).
Stosujemy tutaj pętlę, czyli w pewnym kroku wracamy do jednego z wcześniejszych kroków, co powoduje wielokrotne wykonanie danych kroków.
Przykład schematu blokowego iteracyjnego
Mamy dodać do siebie pewną ilość (czyli n) liczb (czyli a).
Na początku musimy wyczyścić Sumę do zera (dlatego jest Suma = 0), przyjmujemy jako kolejny krok (kolejne liczby) i. Najpierw mamy pierwszą liczbę czyli na początku i = 1. Musimy podać ilość liczb (u nas to jest n), które chcemy dodać dlatego trzeba Wprowadzić (n), no i podajemy pierwszą liczbę a, czyli wprowadzamy (a). Wtedy Suma
= Suma (ta na początku, czyli zero) + a (czyli podana przez nas liczba). Teraz następuje sprawdzenie czy numer podawanej liczby (i) jest równy ilości liczb (n) podanej na początku. Na początku w pierwszym kroku raczej będzie odpowiedź NIE ponieważ nie podajemy jednej liczby do dodawania. Zwykle chcemy dodać dwie, trzy, cztery lub więcej liczb. Wtedy jak widzimy i = i + 1 (czyli mówi że będzie to kolejna liczba, np. druga a po niej trzecia, itd.) no i wracamy do wprowadzania liczby (a), znowu liczy Suma = Suma (ta, która wyszła nam wcześniej już nie jest Suma =0) + a. Powtarza to do
momentu, aż numer podawanej liczby (i) będzie równy ilości liczb (n) podanej na początku. Dopiero wtedy Wyprowadzi nam Sumę (Suma) i zakończy działanie.
Rozwiązania zadań 1-6 wykonujecie w wybranym programie MsWord, Libre Office Draw lub Ms Paint albo poprostu w zeszycie (robicie wtedy zdjęcie) i plik zapisany jako (algorytmy) odsyłacie na mojego e-maila ba13@wp.pl.
Lekcja opracowana na podstawie podręcznika: Teraz bajty. Informatyka dla szkoły podstawowej. Klasa VII, wyd. MIGRA (strony 102-116).
