как выглядит полная форма ветвления алгоритма
Урок 8. Блок-схема оператора if
В предыдущих уроках мы рассмотрели наиболее простой, линейный тип алгоритмов. Напомню, что всего существует три типа: линейные, разветвляющиеся и циклические (алгоритмы с повторениями). В этом уроке я расскажу вам о втором типе алгоритмов — об алгоритмах с ветвлениями.
Ветвления
Ветвление – это команда алгоритма, в которой делается выбор, выполнять или не выполнять какую-нибудь группу команд в зависимости от условий.
Ветвление используется в двух случаях:
В блок-схеме условие ветвления изображается в ромбе, из которого обязательно выходят ДВЕ стрелки – первая (стрелка «Да») указывает на команды, которые будут выполняться в случае, если условие соблюдено; вторая (стрелка «Нет») – на команды, которые будут выполнены, если условие не соблюдено. Даже если команда, на которую указывает одна из стрелок (Чаще всего «Нет») отсутствует, стрелка все равно имеет место быть.
Алгоритм с ветвлением, представленный в виде блок-схемы.
В словесной формулировке запись ветвления выглядит так:
Реализация ветвления в Паскаль.
Как же реализовать ветвление в Паскаль? Проще, чем вы думаете:
if then else
Запомните! Перед else никогда не ставят точку с запятой!
Давайте поговорим об условии выбора. Понятно, что этологическое выражение. Если оно является правдой, то выполняется главная ветвь, если ложь, то боковая ветвь.
Задачи из блока if.
Рассмотрим несколько задач из сборника М.Э.Абрамяна «1000 задач по программированию».
If1. Дано целое число. Если оно является положительным, то прибавить к нему 1; в противном случае не изменять его. Вывести полученное число.
В данной программе даже не надо реализовывать боковую ветвь.
If2. Дано целое число. Если оно является положительным, то прибавить к нему 1; в противном случае вычесть из него 2. Вывести полученное число.
If3. Дано целое число. Если оно является положительным, то прибавить к нему 1; если отрицательным, то вычесть из него 2; если нулевым, то заменить его на 10. Вывести полученное число.
Для того чтобы решить эту задачу мы должны использовать вложенный if.
If5. Даны три целых числа. Найти количество положительных и количество отрицательных чисел в исходном наборе.
Длиннющая блок-схема. 🙂
If30. Дано целое число, лежащее в диапазоне 1–999. Вывести его строку-описание вида «четное двузначное число», «нечетное трехзначное число» и т. д.
Вот и все! Не забывайте кликать по кнопочкам и добавлять наш сайт в закладки!
Информатика. 7 класс
Электронное приложение к учебному пособию
Напишите нам
белый — основные материалы, обязательные для изучения;
голубой — примеры, иллюстрирующие основные материалы;
желтый — определения основных понятий;
светло-зеленый — исторические сведения, информация об ученых, внесших вклад в развитие информатики, и другие интересные факты.
В учебном пособии используются следующие условные обозначения:
— вопросы и задания для проверки знаний;
— раздел «Упражнения» содержит задания, при выполнении которых используется компьютер;
— раздел «Упражнения» содержит задания для выполнения в тетради;
— раздел «Упражнения» содержит задания, при выполнении которых может быть использована информация, размещенная на Национальном образовательном портале;
* — задание или пример для любознательных.
§ 12. Алгоритмическая конструкция ветвление
12.1. Команда ветвления
Довольно часто на поставленный вопрос человек получает ответ «да» или «нет». В зависимости от ответа он определяет свои действия и выполняет одну или другую команду (группу команд).
Роботы и другие технические устройства тоже могут выполнять различные действия в зависимости от условия. Если условие истинно (на вопрос получен ответ «Да»), то выполняются одни действия, если ложно, то другие.
Алгоритмическая конструкция ветвление обеспечивает выполнение одной или другой последовательности команд в зависимости от истинности или ложности некоторого условия.
Ветвление может изображаться на блок-схеме следующим образом:
В данной конструкции в прямоугольнике(ах) записываются команды алгоритма. При такой организации алгоритма может выполниться только одна из двух команд (последовательностей команд). Другая последовательность будет проигнорирована (пример 12.1).
Строка if условие > then является заголовком ветвления. Эту строку можно прочитать следующим образом: «Если условие верно, то». После слова then записывается последовательность команд 1, которая выполнится, если условие истинно. После слова else записывается последовательность команд 2, которая выполнится, если условие ложно. Слова begin и end; в данном случае играют роль операторных скобок. Обратите внимание, что перед словом else точка с запятой не ставится.
Ветвление может быть записано в полной или сокращенной форме.
Полная форма ветвления предусматривает организацию выполнения двух разных наборов команд, из которых выполняется только один. В сокращенной форме один из наборов команд (чаще по ответу «Нет») опускается. В этом случае, если условие ложное, то никакие действия не выполняются.
На блок-схеме сокращенная форма ветвления изображается следующим образом:
На языке программирования Pascal команда запишется следующим образом:
Алгоритм может содержать более одной конструкции ветвления (пример 12.3).
Пример 12.4. Решим задачу if 1 из встроенного задачника.
Робот должен закрасить клетку, которая находится за стеной. В зависимости от обстановки обход стены может осуществляться по-разному.
Вначале Робот должен сдвинуться вправо. Если стена снизу, то сверху свободно и можно обойти стену сверху, в противном случае Робот обходит стену снизу.
После обхода стены Робот закрашивает клетку. Алгоритм можно записать следующим образом:
Если сверху свободно, то
Пример 12.5. Робот находится на неизвестной клетке поля без линий. Он должен закрасить клетку слева от себя.
Для того чтобы закрасить клетку слева от себя, Робот должен переместиться влево, а затем закрасить клетку. Однако сделать это Робот сможет только тогда, когда не находится в клетках, являющихся левой границей поля. Поэтому, прежде чем сдвинуться влево, Робот должен проверить, свободно ли слева.
Результат работы данной программы зависит от начального положения Робота. Поэтому для проверки правильности работы программы необходимо подготовить начальные обстановки, которые дают разные ответы на вопрос: слева пусто?
12.2. Составные условия
В качестве условия в алгоритмах с циклами и ветвлениями используется любое понятное исполнителю этого алгоритма высказывание, которое может быть либо истинным, либо ложным.
Все условия, с которыми нам приходилось до сих пор встречаться при составлении алгоритмов для Робота, были простыми высказываниями. Однако для исполнителя Робот можно строить и составные условия.
Составное условие — условие, которое образуется из нескольких простых условий, соединенных друг с другом логическими операциями.
С логическими операциями над высказываниями вы уже знакомы. В PascalABC используются следующие логические операции:
| Логическая операция | Запись в PascalABC |
| Не | Not |
| И | And |
| Или | Or |
Система условий для исполнителя Робот построена таким образом, что можно обойтись без использования логической операции отрицания.
Алгоритм ветвления. Отличие от алгоритмов линейной структуры
Статья рассказывает про алгоритмы с разветвлённой структурой. Читатель узнает, чем их решение отличается от решения линейных алгоритмов, как выглядит программный способ записи таких алгоритмов, а также какова будет блок-схема.
В предыдущей статье шла речь об алгоритмах, их особенностях и свойствах. Особое внимание было уделено линейной структуре как самому простому способу реализации. Сегодня поговорим о более сложных алгоритмах, обладающих разветвлённой структурой. Но прежде чем продолжать, следует кое-что вспомнить.
Алгоритм – это ясный перечень действий, который направлен на решение какой-либо задачи. Одно из свойств алгоритма — дискретность. Дискретность связана с наличием в алгоритмической последовательности ряда операций (этапов, действий), выполняемых пошагово, то есть дискретно. Алгоритм обладает свойством дискретности, так как он представляет собой процесс решения задачи в виде последовательного выполнения простых шагов. И каждое действие исполняется лишь после окончания исполнения предыдущего. Также предполагается наличие определённых исходных данных и результата выполнения.
Блок-схема — графический способ описания алгоритмов. Графическое представление обеспечивает наглядность и упрощает запись, делая последовательность более понятной. При использовании схемы каждому действию соответствует определённая геометрическая фигура (эти фигуры называют блоками). Вот наиболее часто употребляемые:
Ещё раз о линейности
Линейная последовательность — самая простая из возможных структур. При наличии линейности команды выполняются в чёткой последовательности и в порядке их записи, то есть друг за другом. Вот линейная алгоритмическая последовательность посадки дерева: 1) выкапывание ямки в земле; 2) размещение в ямке саженца; 3) закапывание ямки; 4) поливание места посадки водой.
Такой линейный алгоритм имеет следующую блок-схему:
А вот и общая схема линейного алгоритма:
Ветвление в алгоритмических последовательностях
На практике очень редко встречается, чтобы последовательность всех требуемых действий была известна заранее. Если на минуту покинуть мир алгоритмизации и программирования, можно спроецировать ветвление на многие жизненные ситуации. Если на улице дождь, человек берёт зонт, если очень жарко, будет выбрана одежда полегче и т. д. Всё зависит от условия выбора. Как тут не вспомнить рыцаря на распутье из русских народных сказок?
Подобная ситуация заставляет принимать решения с учётом определённого условия. Если нужна жена, то витязь идёт направо, если богатство, то налево, если жизнь не мила, то прямо. Условия, которые влияют на решение, располагаются между словами «если» и «то».
От значения условий зависит дальнейшее поведение. Когда условие выполняется, оно принимает значение «истина», когда нет — «ложь». Иногда анализ ситуации и выбор не вызывают особых затруднений, а иногда принять решение очень трудно. А всё потому, что принимающий решение пытается продумать каждый из вариантов и предугадать последствия выбора. Нельзя не вспомнить гроссмейстера, который анализирует позицию на ходы вперёд, прежде чем передвинуть фигуру на шахматной доске.
Компьютерные программы и игры тоже построены на выборе действий. А блок-схема при наличии ветвления приобретает иной вид:
Логика разветвляющих алгоритмов
Логику можно описать следующим образом:
Ветвление — метод и форма организации действий, когда в зависимости от выполнения определённого условия совершается та либо иная последовательность шагов.
В результате совсем несложно составить алгоритм покупки мороженого с учётом наличия необходимой суммы денег. Описать эту алгоритмическую последовательность с помощью схемы и блоков тоже не составит труда:
Для закрепления можно решить задачу.
Есть 3 монеты одинакового достоинства. Одна из монет фальшивая (известно, что она имеет меньший вес). Найдите фальшивую монету на чашечных весах без гирь с помощью только одного взвешивания.
Решение легко описывается посредством схематических блоков:
Следующий пример легко экстраполируется в жизнь. Речь идёт об алгоритме для перехода дороги при наличии светофора. Он имеет следующий вид: 1. Подходим к светофору. 2. Смотрим, какой горит свет. 3. Если зелёный, переходим дорогу. 4. Если красный, ждём, пока загорится зелёный, а потом переходим дорогу.
Программный способ записи
Чтобы алгоритм было понятен компьютеру, машине и любой другой цифровой системе, следует оформить его в таком виде, который эта система способна воспринимать. То есть надо написать программу, используя для этого команды из СКИ. СКИ — это список команд исполнителя — перечень команд, ему понятных. А любой исполнитель способен исполнить лишь те команды, которые включены в его СКИ, а если говорить человеческим языком — входят в набор его компетенций.
Для примера можно реализовать алгоритм на языке программирования Pascal. Исходя из вышесказанного, следует использовать команды, входящие в терминологию Pascal.
Простейший пример описания алгоритма с разветвляющейся структурой — условный оператор IF. Полная конструкция этого условного оператора имеет следующий вид:
Здесь if — это «если», then — это «то», else — «иначе».
Условный оператор работает просто: — вычисляется значение логического выражения, которое расположено после служебного слова IF; — если результат — истина, выполняется оператор 1, который размещён после THEN, причём действие после ELSE пропускается; — если результат — ложь, пропускается уже действие после THEN, а действие после ELSE выполняется с помощью оператора 2.
Теперь можно вспомнить пресловутого витязя на распутье и написать простую программу, реализующую этот алгоритм с помощью соответствующих условных операторов.
Попробовать этот алгоритм в работе можно на любом онлайн-компиляторе, поддерживающим Pascal. Но не стоит на этом останавливаться — лучше всего написать собственную программу, что позволит получить максимальную пользу от урока.
§ 8.7. Программирование разветвляющихся алгоритмов
Содержание
Алгоритмическая конструкция “ветвление”
Условная инструкция
Блок-схема 
Задача 1 может быть реализована следующим образом
Задача 4. Составьте программу в которой черепаха рисует красный круг по часовой стрелке, а любого другого цвета (заданным в виде строки) – против часовой.
Задача 5. Даны три переменных целого типа a, b и c. Определить и вывести максимальное из трех значений.
Блок-схема 
Идея алгоритма заключается в следующем. Предположим, что переменная a содержит максимальное значение, тогда остается сравнить max со значениями других переменных. В итоге, переменная max будет содержать максимальное значение.
Заметим, что в python разработано очень много стандартных функций, поэтому “изобретать велосипед не стоит”, а данная программа приведена лишь в демонстрационных целях. Для поиска максимального (или минимального) воспользуйтесь стандартной функцией max() (или min() ). К тому же, эта функция может содержать более чем два аргумента.
Но если вам все таки нужно зарезервировать имя заранее, вне блока, то вы можете использовать служебное слово None :
Вложенные инструкции if
Блок-схема 
Обратите внимание, что блок вложенной инструкции if (англ. – nested conditional) содержит дополнительный отступ. Эту программу можно оформить иначе, с помощью логической операции and и служебного слова elif (сокращение от “иначе если“).
Задача 5 могла быть реализована подобным образом, но, в таком случае, код станет очень громоздким и будет восприниматься плохо. Глубина вложенности одной условной инструкции в другую не имеет границ. Но, не взирая на то, что наличие отступов делает программный код понятным, слишком большая глубина вложенности значительно усложняет его чтение, поэтому ее величина редко бывает более 4. Большую глубину вложенности можно избежать использованием логических операций или разбиением вложенной структуры на несколько последовательных условных инструкций, как в задании ниже.
Задача 7. Даны три целых числа. Найти количество положительных чисел в исходном наборе.
Переключатель. elif
При проектировании графических интерфейсов переключатель идеально соответствует элементу “радиокнопка” (от англ. radio button).
Тернарная операция
Условная инструкция не единственный способ реализации ветвлений в python. Во многих языках, в том числе, и в python, существует единственная операция, которая называется – тернарная (или условное выражение). Такое название она имеет потому, что в этой операции участвуют три операнда. Синтаксис тернарной операции таков:
Тернарная операция может сделать код очень лаконичным, но нужно быть внимательным, чтобы не допустить ошибки. Если тернарная операция входит в более сложное выражение, то, ввиду старшинства арифметических операций, её следует заключать в круглые скобки. Например, в этом коде:
Основные алгоритмические конструкции. Ветвление
Урок 19. Информатика 8 класс (ФГОС)
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Основные алгоритмические конструкции. Ветвление»
· Составление разветвляющихся алгоритмов.
В повседневной жизни таких ситуаций, в которых заранее известен алгоритм действий и результат, очень мало. Практически постоянно нам приходится принимать решения от которых будут зависеть дальнейшие действия.
Ветвление – это алгоритмическая конструкция, в которой в зависимости от выполнения условия (да или нет) предусмотрен выбор одной из двух последовательностей команд (ветвей).
А алгоритмы в которых применяется только «ветвление», называются разветвляющимися.
Рассмотрим пример. На уроке русского языка для того чтобы применить правило правописания приставок на «з-» и «с-» вы будете действовать по алгоритму:
Для принятия решения ход рассуждений может быть таким:
Полная форма ветвления:
Графически, полная форма структуры ветвление представляется следующим образом:
Как вы помните Проверка условия изображается с помощью блока «Принятие решения», который условно обозначается ромбом, внутри его записывается условие.
В данный блок входит одна линяя связи, а выходят две линии, возле которых записываются результаты проверки условия да или нет. Далее, в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого условия приводится к исполнению либо одна, либо другая последовательность команд.
Иногда, встречаются ситуации, когда вторая последовательность команд отсутствует, то есть сокращённая форма записи.
Графически, неполная форма структуры ветвление представляется следующим образом:
Изображаем блок «Принятие решения», который условно обозначается ромбом, внутри его записывается условие.
В данный блок входит одна линяя связи, а выходят две линии, возле которых записываются результаты проверки условия да или нет. Здесь, в зависимости от выполнения или невыполнения некоторого условия приводится к исполнению только одна последовательность команд, либо алгоритм будет завершён.
Операции сравнения на алгоритмическом языке можно записать при помощи следующих знаков: меньше; меньше или равно; равно; больше; больше или равно; не равно.
С помощью этих знаков можно сравнивать любые переменные, числа и арифметические выражения, символьные переменные.
Рассмотрим блок-схему алгоритма, по которому большее число из двух будет удвоено.
Обратите внимание на второй блок данной блок-схемы. Здесь записаны имена и типы величин (данных), которые обрабатываются в алгоритме.
В данном примере, в условии, используется одна операция сравнения. Такие условия называются простыми.
То есть простыми называются условия, состоящие из одной операции сравнения.
При решении различных задач иногда возникает необходимость проверять выполнение двух (как например, 0
Так как разветвляющийся алгоритм должен работать для различных обстановок, давайте проверим его. Для этого загрузим обстановку Коридор 2 и запустим на выполнение наш алгоритм. Как мы можем видеть, алгоритм написан правильно, так как все необходимые клетки закрашены и робот оказался в конце коридора.
Рассмотрим следующее задание: Из ряда чисел 15, 16, 17 и 18 выписать значения х, удовлетворяющие условию из блок-схемы.
Перед нами блок схема. Для определения результата построим таблицу.
Ветвление – это алгоритмическая конструкция, в которой в зависимости от выполнения условия (да или нет) предусмотрен выбор одной из двух последовательностей команд (ветвей).
А алгоритмы в которых применяется только «ветвление», называются разветвляющимися.