بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
اصول کامپیوتر ۱ مبانی کامپیوتر و برنامهسازی
«جلسهی پنجم»
اسلاید 2 :
یادآوری
الگوریتم، شیوهای برای حل مسأله است که در آن، مراحل رسیدن به جواب در قالب دستوراتی بدون ابهام، با جزئیات کافی تشریح شده است. علاوه بر اینکه الگوریتم حل یک مسأله باید طی تعداد گامهای متناهی پایان پذیرد.
دستورات، برای اجراکنندهی الگوریتم باید کاملاً دقیق و بیابهام باشند.
الگوریتم حل یک مسئله، مستقل از دادهی ورودی و در حالت کلی باید پایانپذیر باشد.
اصولاً برای نشان دادن پایانپذیر بودن یک الگوریتم، یک اثبات ریاضی مورد نیاز است.
الگوریتم و فلوچارت
اسلاید 3 :
مقدار جزئیات ضروری در تشریح دستورات یک الگوریتم، کمابیش به شخص اجراکنندهی الگوریتم بستگی دارد.
از این رو یک الگوریتم را میتوان به زبانهای طبیعی، مثل فارسی یا انگلیسی یا در قالب نمودارهایی مثل فلوچارت یا به زبانهای برنامهنویسی مثل BASIC یا ASSEMBLY و یا شبهکد (pseudo code) یک زبان برنامهنویسی بیان کرد.
با وجود این در تمامی موارد فوق، تفکیک مراحل به صورت گامهای مستقل از هم، تعیین دقیق مراحل اجرا و تعیین دقیق حالتهای تصمیمگیری ضروری است.
اسلاید 4 :
نمودار گردشی ابزاری برای نمایش دستورات و روال اجرای مراحل الگوریتم است.
هر فلوچارت شامل تعدادی جعبه (box) و خطوطی است که مسیر اجرای الگوریتم بین جعبهها را نشان میدهند.
جعبهها بر حسب اینکه دستورات داخلشان از چه نوعی باشد با اشکال هندسی متفاوتی نشان داده میشوند.
نمودار گردشی Flowchart
اسلاید 6 :
مثال. الگوریتم محاسبهی !n و فلوچارت آن
ورودی. عدد صحیح و نامنفی N.
گام ۱. قرار ده M←1 و F←1.
گام ۲. قرار ده F←F*M.
گام ۳. اگر M=N آنگاه به گام ۴ برو،
در غیر اینصورت قرار ده M←M+1 و به گام ۲ برگرد.
گام ۴. F را به عنوان نتیجه چاپ کن.
گام ۵. پایان.
اسلاید 7 :
اشکال قراردادی برای طراحی فلوچارتها
ورودی / خروجی دادهها
تصمیمگیری
عملیات بر روی متغیرها
آغاز / پایان
متصلکنندهها (مسیر اجرای الگوریتم)
ادامهی عملیات در n / از n
اسلاید 8 :
اشکال قراردادی برای طراحی فلوچارتها
اسلاید 9 :
متغیرها Variables
یادآوری
یک متغیر در ریاضیات، نمایندهی هر مقدار یا هر عضو دلخواه یک مجموعه است.
در هر الگوریتم یا برنامه، از متغیرها برای تعریف مقادیر ورودی و نگهداری نتایج در حین اجرا و نمایش نتیجهی نهایی استفاده میکنیم.
اسلاید 10 :
متغیرها Variables
یادآوری
یک متغیر در کامپیوتر، نمادی برای نامگذاری قسمتی از حافظه است که در حین محاسبات مقادیر داده را از آن میخوانیم و یا مقادیر جدیدی در آن مینویسیم.
ماشینهای محاسبه، انواعی از حافظه را در فرآیندهای محاسباتی خود بکار میگیرند که دارای ویژگی تغییرپذیری (mutability) باشند؛ یعنی نوشتن هر مقدار جدید در حافظه باعث از بین رفتن مقدار قبلی و جایگزین شدن آن با مقدار جدید میشود.
اسلاید 11 :
متغیرها Variables
یادآوری
تساوی در ریاضیات که با نماد = نشان داده میشود تنها به معنای برابر بودن ارزش دو طرف تساوی است. بنابراین
اسلاید 12 :
متغیرها Variables
یادآوری
در الگوریتمها، نماد = به معنای قرار دادن مقدار عبارت سمت راست در متغیر سمت چپ است. بنابراین
m = 2
m = m + 1
5 * x - 2 = 8
Error
اسلاید 13 :
نسبتدهی Assignment
نسبتدهی دستورالعملی است که توسط آن مقدار ذخیره شده در یک متغیر را با مقدار دیگری جایگزین میکنیم.
بهتر است بجای = از نماد ← برای نشان دادن عملیات نسبتدهی استفاده کنیم. مثل x←2
برخی زبانهای برنامهنویسی نیز از نماد دیگری بجز = برای نسبتدهی استفاده میکنند. مثلاً در پاسکال از =: استفاده میشود، مثل x:=2
x←2
اسلاید 14 :
ورودی - محاسبه - نتیجه
مثال. محاسبهی مساحت دایره بازای شعاع داده شده.
S ← π r2
START
INPUT r
PRINT S
END
ورودی. عدد حقیقی r.
گام ۱. قرار ده S ← π r2
گام ۲. S را به عنوان نتیجه چاپ کن.
گام ۳. پایان.
اسلاید 15 :
توجه کنید که π همانطور که شما معنای آنرا میفهمید نمادی قراردادی در ریاضیات است که نسبت محیط به قطر دایره را نشان میدهد.
بدیهی است وقتی این الگوریتم را با یک زبان برنامهنویسی پیادهسازی میکنیم باید π را با نزدیکترین عدد اعشاری قابل نمایش در کامپیوتر به این عدد جایگزین کنیم.
S ← π r2
START
INPUT r
PRINT S
END
ورودی. عدد حقیقی r.
گام ۱. قرار ده S ← π r2
گام ۲. S را به عنوان نتیجه چاپ کن.
گام ۳. پایان.
اسلاید 16 :
ورودی - محاسبه - نتیجه
مثال. تبدیل درجه حرارت از مقیاس فارنهایت به سلسیوس
C ← (F-32)/1.8
START
INPUT F
PRINT C
END
ورودی. درجه حرارت در مقیاس فارنهایت، عدد حقیقی F.
گام ۱. قرار ده C←(F-32)/1.8
گام ۲. C را به عنوان نتیجه چاپ کن.
گام ۳. پایان.
اسلاید 17 :
ورودی - محاسبه - نتیجه
مثال. محاسبهی مقلوب عدد دو رقمی.
N=45 => 54
a ← [N/10]
b ← N-10a
M ← 10b+a
START
INPUT N
PRINT M
END
ورودی. عدد دو رقمی مثبت N.
گام ۱. قرار ده
گام ۲. قرار ده
گام ۳. قرار ده
گام ۴. M را به عنوان نتیجه چاپ کن.
گام ۵. پایان.
اسلاید 18 :
ورودی - محاسبه - نتیجه
خروجی الگوریتم فوق به ازای N=10 چیست؟
اگر بخواهیم نتیجه به صورت 01 چاپ شود میتوان الگوریتم را به صورت روبرو تغییر داد.
a ← [N/10]
b ← N-10a
START
INPUT N
PRINT b,a
END
اسلاید 19 :
مثال.
به طور متعارف، دو شیوه برای نمایش مختصات دقیق نقاط بر روی کرهی زمین وجود دارد.
در روش اول، طول و عرض جغرافیائی بر حسب درجه و به صورت یک عدد اعشاری نمایش داده میشود.
در روش دوم، هر یک از مختصهها، به صورت سهتائی درجه، دقیقه و ثانیه نوشته میشوند که در آن، درجه و دقیقه اعداد صحیح و ثانیه عدد اعشاری است.
