Краткое содержание: Параграф § 12 / Информатика 5 класс

Алгоритмы и их роль в нашей жизни

В повседневной жизни и во время учебы каждый человек сталкивается с огромным количеством задач различной сложности. Некоторые из них мы решаем машинально, даже не считая их задачами, например, «купить хлеб» или «закрыть дверь на ключ». Другие, более сложные задачи, требуют длительных размышлений и усилий для поиска и достижения поставленной цели. Решение даже самой простой задачи часто состоит из нескольких последовательных шагов. Например, процесс покупки хлеба можно представить как последовательность действий: взять деньги, пойти в магазин, выбрать хлебобулочные изделия, оплатить покупку, принести хлеб домой.

Разработка последовательного плана действий позволяет описать процесс решения многих задач. Это важно не только для повседневных действий, но и для школьных заданий, таких как «Вычислить периметр многоугольника» или «Провести фонетический разбор слова». При решении таких задач важна не только правильность выполнения каждого отдельного действия, но и соблюдение их последовательности.

Примеры решения задач

В параграфе рассматривается пример решения старинной задачи о переправе через реку. Два солдата (обозначим их С1 и С2) и два мальчика (М1 и М2) должны переправиться на другой берег. Лодка вмещает только одного солдата либо двух мальчиков, а солдат и мальчик вместе уже не помещаются. Решение задачи представлено в виде пошагового плана, который может быть оформлен в виде таблицы для большей наглядности.

• Шаг 1: М1 и М2 переправляются.
• Шаг 2: М1 возвращается.
• Шаг 3: С1 переправляется.
• Шаг 4: М2 возвращается.
• Шаг 5: М1 и М2 переправляются.
• Шаг 6: М1 возвращается.
• Шаг 7: С2 переправляется.
• Шаг 8: М2 возвращается.

Также приводится пример задачи о переливании: из 12 пинт меда необходимо отделить 6 пинт, используя сосуды емкостью 8 пинт и 5 пинт. Одна пинта (единица объема) примерно равна половине литра. Задача решается пошагово, с использованием таблицы для отслеживания количества меда в каждом сосуде.

• Подготовительные операции: Наполняем сосуд 5 пинт из сосуда 12 пинт (остается \( 12 - 5 = 7 \) пинт в 12-пинт. сосуде). Переливаем 5 пинт в сосуд 12 пинт. Теперь в 12-пинт. сосуде 12 пинт, в 8-пинт. — 0, в 5-пинт. — 0.
• 1-е переливание: Наполняем сосуд 8 пинт из сосуда 12 пинт. Состояния: 12 пинт: \( 12 - 8 = 4 \), 8 пинт: \( 0 + 8 = 8 \), 5 пинт: 0.
• 2-е переливание: Переливаем 5 пинт из сосуда 8 пинт в сосуд 5 пинт. Состояния: 12 пинт: 4, 8 пинт: \( 8 - 5 = 3 \), 5 пинт: \( 0 + 5 = 5 \).
• 3-е переливание: Выливаем 5 пинт из сосуда 5 пинт в сосуд 12 пинт. Состояния: 12 пинт: \( 4 + 5 = 9 \), 8 пинт: 3, 5 пинт: \( 5 - 5 = 0 \).
• 4-е переливание: Переливаем 3 пинты из сосуда 8 пинт в сосуд 5 пинт. Состояния: 12 пинт: 9, 8 пинт: \( 3 - 3 = 0 \), 5 пинт: \( 0 + 3 = 3 \).
• 5-е переливание: Наполняем сосуд 8 пинт из сосуда 12 пинт. Состояния: 12 пинт: \( 9 - 8 = 1 \), 8 пинт: \( 0 + 8 = 8 \), 5 пинт: 3.
• 6-е переливание: Переливаем 2 пинты из сосуда 8 пинт в сосуд 5 пинт (до полного). Состояния: 12 пинт: 1, 8 пинт: \( 8 - 2 = 6 \), 5 пинт: \( 3 + 2 = 5 \). Таким образом, 6 пинт меда отделено в 8-пинтам сосуде за 6 переливаний.

Эти задачи демонстрируют, что навыки разработки плана действий необходимы человеку в самых разных жизненных ситуациях и профессиональной деятельности.

Понятие алгоритма и его формы записи

Алгоритм — это конечное, четко определенное описание последовательности шагов, которые необходимо выполнить для решения задачи и получения требуемого результата. Алгоритмы могут описывать как последовательность вычислений, так и последовательность действий не математического характера. Разработчиком алгоритмов является человек, а исполнителем — человек или технические устройства (компьютеры, роботы, станки и т.д.).

Последовательность шагов алгоритма может быть представлена в следующих формах записи:

• Словесная форма: Нумерованный список шагов.
• Табличная форма: Использование таблиц для более удобного отслеживания состояний или действий.
• Блок-схема: Графическое представление алгоритма с использованием специальных геометрических фигур (блоков), соединенных стрелками, которые указывают порядок выполнения шагов.

Для обозначения шагов алгоритма в блок-схемах используются стандартные геометрические фигуры:

• Овал: Обозначает начало или конец алгоритма.
• Параллелограмм: Обозначает ввод или вывод данных.
• Ромб: Обозначает условие для принятия решения или выбора выполнения действия.
• Прямоугольник: Обозначает выполняемое действие (выполнение команды).

Пример алгоритма, представленного в виде блок-схемы, демонстрирует, как число 47 преобразуется по заданному плану действий. Сначала к числу 47 прибавляется 17 (\( 47 + 17 = 64 \)), затем 36 (\( 64 + 36 = 100 \)). Далее проверяется условие: является ли число (100) трехзначным? Поскольку 100 — трехзначное число (Да), к нему прибавляется 284 (\( 100 + 284 = 384 \)) и 166 (\( 384 + 166 = 550 \)). Если бы число не было трехзначным (Нет), к нему прибавили бы 2587. Таким образом, блок-схемы являются наглядным и структурированным способом представления алгоритмов.