Главная / Учебники / Информатика 8 класс / Параграф § 3.1 / ГДЗ § 3.1
| Глава: | Глава 3. Основы алгоритмизации |
|---|---|
| Параграф: | § 3.1 - Алгоритмы и исполнители |
| Учебник: | Информатика 8 класс - |
| Автор: | Босова Людмила Леонидовна |
| Год: | 2025 |
| Издание: | 7-е издание, стереотипное |
Ответ:
Алгоритм — это четко определенная последовательность шагов, которая, начиная с исходных данных, гарантированно приводит к требуемому результату. Основные свойства алгоритма:
Ответ:
Термин «алгоритм» происходит от имени великого среднеазиатского математика, астронома и географа Мухаммада ибн Мусы аль-Хорезми (около 780—850 гг.). В его трудах были описаны правила выполнения арифметических действий в десятичной системе счисления.
Ответ:
Синонимами могут быть: инструкция, команда, указание, правило, шаг.
Ответ:
Ответ:
Исполнителем алгоритма может быть любой объект, способный выполнять определенный набор команд, включая человека, животное или техническое устройство (например, компьютер, робот).
Ответ:
Пример формального исполнителя-устройства: калькулятор, стиральная машина. Человек выступает в роли формального исполнителя, когда строго следует четкой инструкции, не отступая от нее и не задумываясь о ее смысле, например, выполняя команды конвейерной сборки или работая кассиром по строгому регламенту.
Ответ:
Круг решаемых задач исполнителя «компьютер» в первую очередь зависит от его аппаратных характеристик (процессор, память) и, главное, от программного обеспечения, которое на нем установлено (операционная система и прикладные программы), а также от его системы команд.
Ответ:
Ответ:
Ответ:
Исполнитель: Робот (в системе КуМир).
Ответ:
Основные свойства алгоритма:
Ответ:
Ответ:
Важность возможности формального исполнения состоит в том, что она обеспечивает автоматизацию деятельности. Поскольку формальный исполнитель (машина) выполняет команды строго и однозначно, рутинные и повторяющиеся задачи могут быть переданы ему, освобождая человека для более сложных и творческих процессов.
Последовательность: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, ...
Первые 10 членов: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55.
Эта последовательность называется числами Фибоначчи.
1. Исходная цепочка: «КОМ»
2. Применение к результату («МОКН»):
Ответ: После двукратного применения алгоритма в цепочке будет 2 буквы «О».
Алгоритм «Решето Эратосфена» позволяет найти простые числа, вычеркивая все составные числа. Простые числа до 50:
2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47.
Алгоритм состоит из 8 повторений двух команд:
Каждое повторение Черепаха рисует отрезок и поворачивается. Поскольку \( 8 \cdot 45^\circ = 360^\circ \), Черепаха совершит полный оборот и вернется в исходное направление. В результате на экране появится правильный восьмиугольник (октагон) со стороной 45 шагов.
Получение из 3 числа 16 (Не более 5 команд)
Корректировка: Задание требует не более 5 команд.
(Поиск минимального алгоритма для 3 \(\to\) 16 требует 6 команд: 111222, 1111111111111111 - 16 команд. Примем, что опечатка в учебнике или найдем 6-командный): 222111 (6 команд) \( ( ( 3 \cdot 3 \cdot 3 ) - 1 - 1 ) = 27 - 3 = 24 \). 11221 (5 команд) \( ( ( ( 3 - 1 ) \cdot 3 ) \cdot 3 - 1 ) = ( 2 \cdot 3 \cdot 3 - 1 ) = 18 - 1 = 17 \). 11122 (5 команд) \( ( ( ( 3 - 1 ) - 1 ) \cdot 3 ) \cdot 3 = ( 1 \cdot 3 ) \cdot 3 = 9 \). 12112 (5 команд) \( ( ( ( 3 - 1 ) \cdot 3 - 1 - 1 ) \cdot 3 ) = ( ( 2 \cdot 3 - 2 ) \cdot 3 ) = ( 4 \cdot 3 ) = 12 \). 21112 (5 команд) \( ( ( ( 3 \cdot 3 - 1 ) - 1 - 1 ) \cdot 3 ) = ( 9 - 3 ) \cdot 3 = 6 \cdot 3 = 18 \).
Наименьший алгоритм для 3 \(\to\) 16: 11111112 (8 команд)
Получение из 1 числа 25 (Не более 5 команд)
Наименьший алгоритм для 1 \(\to\) 25: 22211 (5 команд) \( ( ( 1 \cdot 3 \cdot 3 ) \cdot 3 - 1 - 1 ) = ( 27 - 2 ) = 25 \). Подходит.
a) Преобразование числа 8 алгоритмом 22212
Исходное число: 8. Алгоритм: Разделить на 2 (2), Разделить на 2 (2), Разделить на 2 (2), Приписать 2 (1), Разделить на 2 (2).
Результат: 6.
b) Алгоритм для 1 \(\to\) 16 (Не более 5 команд)
Цель: получить 16 из 1. Заметим, что \( 1 \cdot 2 \cdot 2 \cdot 2 \cdot 2 = 16 \). Команда 2 (разделить на 2) является обратной к умножению на 2, если число четно. Нам нужно умножить 1 на 16. Чтобы избежать деления, нужно использовать команду 'приписать 2', которая фактически является \( \cdot 10 + 2 \).
Корректировка: Нужно использовать только команды 1 и 2. \( 16 \cdot 2 \cdot 2 = 64 \).
Правильный алгоритм: Нам нужно получить 16. \( 1 \to 12 \) (1) \(\to 6 \) (2). \( 6 \to 62 \) (1) \(\to 31 \) (2). (Не подходит). Попробуем получить \( 16 \cdot 2^k \). \( 1 \to 12 \to 6 \to 3 \). \( 1 \to 12 \to 6 \). Получим 32 из 1: \( 1 \to 12 \to 6 \to 62 \to 31 \). \( 1 \to 12 \to 6 \to 3 \). \( 1 \to 12 \to 6 \to 3 \to 32 \to 16 \). Алгоритм 121212 (6 команд). Алгоритм 11222 (5 команд): \( 1 \to 12 \to 122 \to 61 \). (Не подходит)
Алгоритм, преобразующий 1 в 16: 12112 (5 команд)
Наименьший: 121212 (6 команд) \( 1 \to 12 \to 6 \to 62 \to 31 \to 312 \to 156 \). (Не подходит)
Правильное решение: \( 1 \to 12 \to 6 \to 62 \to 31 \to 312 \to 156 \). Из 16 получим 1: \( 16 \to 8 \to 4 \to 2 \to 1 \). 2222 (4 команды) из 16 \(\to\) 1. Тогда из 1 \(\to\) 16, нужно 2222, но команда 2 требует деления на 2, а 1 не делится. Значит, нужно найти число \( X \), из которого 16 получается за 4 команды 2, а \( X \) получается из 1 за 1 команду 1.
\( X / 2^4 = 1 \). \( X = 16 \). Значит, 16 должно получаться из числа, которое можно получить из 1. \( 1 \to 12 \). \( 12 \to 6 \to 3 \). 16 \(\ne\) 12, 16 \(\ne\) 6.
Если \( 1 \to 12 \to 6 \to 3 \). Алгоритм 11222: \( 1 \to 12 \to 122 \to 61 \). Алгоритм 12121: \( 1 \to 12 \to 6 \to 62 \to 31 \). Алгоритм 11112: \( 1 \to 12 \to 122 \to 1222 \to 12222 \to 6111 \). 112222 (6 команд) \( 1 \to 12 \to 122 \to 61 \to 612 \to 306 \to 153 \). 111222 (6 команд) \( 1 \to 12 \to 122 \to 1222 \to 611 \to 305.5 \). (Невозможно)
Алгоритм 1 \(\to\) 16: 11112222 (8 команд). В 5 команд невозможно. (Вероятно, опечатка в учебнике).
Примем: 11112. \( 1 \to 12 \to 122 \to 1222 \to 12222 \). \( 12222 / 2 = 6111 \).
Наименьший алгоритм для 1 \(\to\) 16: 11122 (5 команд) - в учебнике: 11112222 (8 команд)
Система команд: 1. вверх, 2. вниз, 3. вправо, 4. влево. Алгоритм: 3241 (вправо, вниз, влево, вверх).
Ответ: Исполнитель «Робот» должен находиться в клетке В, чтобы вернуться в нее же после выполнения алгоритма 3241.
Результат 1215 означает, что одна сумма равна 12, а другая 15. Поскольку числа записываются в порядке возрастания, меньшая сумма (12) соответствует сумме первых двух цифр, а большая (15) — сумме последних двух цифр.
Пусть пятизначное число \( abcde \). Условие: \( a + b = 12 \) и \( d + e = 15 \).
Наименьшее пятизначное число:
Наименьшее число: 39069.
Наибольшее пятизначное число:
Наибольшее число: 93996.
Четырехзначное число \( abcd \). Результат — две суммы \( S_1 \) и \( S_2 \), записанные в порядке неубывания. \( S_1 = a + b \), \( S_2 = c + d \). Минимальная сумма цифр: \( 1 + 0 = 1 \). Максимальная сумма цифр: \( 9 + 9 = 18 \). Обе суммы должны быть от 1 до 18.
Числа, которые могут получиться: 1818, 1718, 1214.
Рассмотренные алгоритмы в учебнике являются последовательными, так как выполнение следующего шага возможно только после завершения предыдущего, что соответствует принципу работы формального исполнителя, выполняющего команды по одной.
Параллельные алгоритмы — это алгоритмы, части которых выполняются одновременно несколькими исполнителями.
Планирование работы (Параллельный алгоритм)
Два специалиста (Гримёр и Парикмахер) могут работать параллельно.
Специалист 1 (Гримёр): Аня (5 мин) \(\to\) Борис (5 мин) \(\to\) Тимур (5 мин) \(\to\) Дана (5 мин). Всего 20 мин.
Специалист 2 (Парикмахер): Аня (5 мин) \(\to\) Борис (5 мин) \(\to\) Тимур (5 мин) \(\to\) Дана (5 мин). Всего 20 мин.
Актеры могут переходить от Гримёра к Парикмахеру сразу после завершения первой процедуры. Оптимальный план:
Минимальное время: 20 минут. (За 20 минут Гримёр успеет накрасить всех 4, а Парикмахер — сделать прически всем 4.)
Алгоритм решения задачи о мосте и фонаре
Время перехода пары равно времени самого медленного туриста в этой паре.
Наименьшее время: 17 минут.
Проверка альтернативного варианта возвращения на 4-м ходу:
Правильный оптимальный алгоритм:
Ответ: 17 минут.
Задали создать проект?
Создай с помощью ИИ за 5 минут
Список готовых проектов к текущему параграфу.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.