Презентация, доклад по информатике на тему Разработка алгоритмов с использованием подпрограмм

учитель информатики и ИКТ
лицея г. Красный Лиман Донецкой области:
Заруднев Андрей Николаевич

(вспомогательных алгоритмов): процедур или функций. Достаточно сказать, что все промежуточные вычисления хранятся в регистровой памяти процессора, а не в оперативной, что повышает скорость работы программы (скорость работы регистровой памяти выше, чем оперативной) и использует меньшее количество оперативной памяти.
Использование подпрограмм делает удобней разработку программ для сложных задач, когда могут появляться повторяемые группы действий или возникает необходимость разделить программу на функциональные модули. Рекомендуется нисходящее программирование (от более общего плана к детальному).

различие между ними состоит в том, что процедура может иметь любое количество входных и выходных данных (параметров), а функция – любое количество входных и только одно выходное значение.
Работа с подпрограммой состоит из двух этапов:
Описание подпрограммы - запись алгоритма решения задачи в специальной форме; данные, которые используются только в подпрограмме - локальные, а данные, используемые и в вызывающей программе - глобальные.
Вызов подпрограммы – передача ей данных для обработки из вызывающей программы и получение результатов.

может реализовать любой алгоритм. Все входные и выходные данные, с которыми производят действия операторы процедуры, – глобальные. Для промежуточных результатов используют локальные переменные.
Описание процедуры без параметров имеет вид:
Procedure имя;
{описание локальных переменных};
Begin
{операторы – тело подпрограммы}
End;

разделить на функциональные модули.
Рассмотрим пример использования таких процедур:
Вычислить длину катета прямоугольного треугольника, если известны длины двух других сторон треугольника.
Составим алгоритм этой задачи с использованием функциональных модулей: ВВОД ДАННЫХ, РЕШЕНИЕ, ВЫВОД РЕЗУЛЬТАТА. Для каждого модуля напишем процедуры без параметров с именами, соответственно: VVOD, RESHENIE, VYVOD.

a, b, c: real; {глобальные переменные}
Procedure vvod;
Begin {начало тела процедуры}
Write(‘Введите длину гипотенузы’);
Readln(c); {глобальная переменная}
Write(‘Введите длину катета’);
Readln(а); {глобальная переменная}
End; {возврат в основную программу}

{возврат в основную программу}

Procedure vyvod;
Begin
Write(‘длина второго катета b=‘, b);
End; {возврат в основную программу}

этой процедуры.

BEGIN
VVOD; {переход в тело процедуры}
RESHENIE; {переход в тело процедуры}
VYVOD; {переход в тело процедуры}
END.

действий для различных входных данных. Количество различных значений (данных и результатов) в группе действий определяет количество параметров процедуры. С их помощью происходит передача данных в процедуру и получение из нее результатов.
Переменные, которые используются в описании процедуры, называются формальными параметрами.
Значения и переменные, которые используются в операторе вызова процедуры в основной программе, называются фактическими.

класса
Ивановой Анны

Реализация задачи

Например: Необходимо составить программу для вывода на экран текста двух обложек тетрадей:

из четырех операторов вывода на экран:
Writeln(‘Тетрадь’);
Writeln(‘по алгебре’);
Writeln(‘Ученика 7-А класса’);
Writeln(‘Иванова Ивана’);
Writeln(‘Тетрадь’);
Writeln(‘по геометрии’);
Writeln(‘Ученицы 7-А класса’);
Writeln(‘Ивановой Анны’);

фрагменты текста разные, а именно: название предмета (алгебре/геометрии), название учащегося (ученика/ученицы), фамилия имя (Иванова Ивана/Ивановой Анны).
Эти три фрагмента текста и будут параметрами процедуры, которые для записи процедуры мы заменим переменными: p, s, n – это формальные параметры.
Их описание делается в заголовке процедуры:
Procedure (переменные – входные данные: тип; var переменные результатов: тип);

для результата в программе не используются переменные. Запишем описание процедуры:
Procedure oblozhka(p, s, n: string);
begin
Writeln(‘Тетрадь’);
Writeln(‘по ’, p);
Writeln(s, ‘ 7-А класса’);
Writeln(n);
end;

в скобках через запятую фактические параметры, их последовательность, количество и тип должны соответствовать формальным параметрам.
BEGIN
oblozhka(‘алгебре’, ‘Ученика’, ‘Иванова Ивана’);
oblozhka(‘геометрии’, ‘Ученицы’, ‘Ивановой Анны’);
END.

c отрицательные числа возводит в квадрат.

Запишем программу с применением процедуры.
Var a, b, c: real;

procedure kvadrat(x: real; var y: real);
begin
if x <0 then y:=SQR(x);
End;
BEGIN
READ(a,b,c);
kvadrat(a,a);
kvadrat(b,b);
kvadrat(c,c);
writeln(a,b,c);
END.

Входные данные

результат

Так как происходит замена значения переменной, то данными для передачи в процедуру и переменной результата является имя переменной, для которой производится замена.

данных (аргументов функции) определяет количество формальных параметров. В заголовке необходимо указать тип результата, т.е. тип самой функции. Переменная, в которую записывается результат работы подпрограммы, должна иметь имя функции.
Function имя_функции(входные данные: тип): тип результата;
{описание локальных переменных}
Begin
{операторы подпрограммы}
Имя_функции := результат;
End;

имя функции, после которого в круглых скобках, через запятую, перечисляются фактические параметры (аргументы функции). Указатель функции не является самостоятельным оператором, как процедура. Он записывается как значение в других операторах языка Паскаль. Примером вызова функции являются математические функции, например: write(sin(x)), у := sqr(x).
Рассмотрим несколько задач, в которых можно использовать подпрограмму-функцию.

который определяет сумму квадратов отрицательных чисел.
Идея решения: сумма будет складываться из трех чисел – если число отрицательное, то добавляться будет квадрат этого числа, иначе ничего не добавляется, т.е. ноль.
S := chislo(a) + chislo(b) + chislo(c);
Запишем программу с использованием вспомогательного алгоритма-функции chislo(х). Аргументом функции является формальное число х, а результатом имя функции chislo.

<0
then chislo := SQR(х)
else chislo :=0;
end;
BEGIN
READ(a, b, c);
s := chislo(a) + chislo(b) + chislo(c);
Write(s);
END.

Программа на Pascal

определяет произведение квадратов отрицательных чисел.
Основной алгоритм этой задачи: (с использованием подпрограммы-функции) - будет отличаться от суммы.
Если число отрицательное, то будем умножать на квадрат этого числа, иначе ничего не добавляется, т.е. умножать надо на единицу! Но тогда, если все числа не будут отрицательными произведение должно быть равно нулю, а в нашем случае оно получится равным единицы, следовательно необходимо вначале сделать проверку всех чисел и выбрать один из вариантов решения: по формуле или присвоить ноль.

x <0 then chislo := SQR(х) else chislo := 1;
end;
BEGIN
READ(a, b, c);
If (a >= 0) and (b >= 0) and (c >= 0)
Then P := 0
Else P := chislo(a) * chislo(b) * chislo(c);
Write(P);
END.

чисел

Найти разность максимального и минимального среди четырех любых чисел a, b, c, d.
Промежуточными вычислениями в этой задаче являются максимум и минимум этих четырех чисел, т.е. необходимо три раза найти экстремум для двух чисел: 1) а и b; 2) c и d; 3) значение (1-ой пары) и значение (второй пары).
Используем подпрограммы-функции максимума и минимума для двух чисел (числа – параметры функции могут быть заданы в виде арифметических выражений или функций). Разность запишем в операторе вывода:
Write(max-min);

>y then max:=x else max:=y;
end;
FUNCTION min(x, y: real): real;
begin
if x end;
BEGIN
READLN(a, b, c, d);
WRITE(‘max-min = ', max(max(a, b), max(c,d)) - min(min(a, b), min(c, d)));
END.

Текст программы

С.-Петербургского университета, 1991.
Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. пособие для сред. учеб. Заведений. В 2-х частях/ Под ред. А.П.Ершова, В.М. Монахова. – М.: Просвещение. – Ч. 1, 1985, Ч. 2, 1986.
Окулов С.М. Основы программирования. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2001.
Остер Г. Задачник. – Росмэн, 1998. – 128 с.