Краткая характеристика языков программирования. Основные конструкции языка Basic. Линейные программы
Наглядность: опорные схемы для повторения материала.
Опережающее задание: сообщение на тему «Краткая характеристика языков программирования».
- Организационный момент (1 мин)
- Тема и цели занятия (2 мин)
- Повторение пройденного материала (10 мин): индивидуальные задания по теме «Алгоритмы циклической структуры»;фронтальный опрос по теме «Алгоритмы линейной структуры»
- Изученного нового материала (52 мин): мотивация; краткая характеристика языков программирования (сообщение); основные конструкции языка Бейсик; линейные программы
- Закрепление изученного материала (решение задач) (10 мин)
- Рефлексия (самостоятельная работа) (10 мин)
- Итоги (2 мин)
- Домашнее задание (3 мин)
2. Сообщение темы и целей занятия
3. Повторение пройденного материала:
Индивидуальные задания по теме «Циклические алгоритмы»
Студенты, сидящие на первых партах, получают карточку с задачей (3 варианта) по материалу предыдущего занятия.
- Составить таблицу умножения для чисел от 1 до 12 с числом 12.
- Вычислить сумму квадратов первых 7 натуральных чисел.
- Напечатать таблицу значений функции у=х 3 при изменении х от 2 до 12 с шагом 2.
Фронтальный опрос по теме «Линейные алгоритмы»
Какой алгоритм называют линейным?
Ответ: Алгоритм называется линейным, если в нем все этапы решения задачи выполняются строго последовательно.
На доске приведены блок-схемы некоторых линейных алгоритмов. Определить, правильно ли они составлены, если есть ошибки исправить (ответ прокомментировать)?
4. Изучение нового материала
Язык блок-схем очень удобен для разработки и наглядного представления алгоритмов, но, он не пригоден для использования его на компьютерах. Исполнение алгоритмов, представленных на языке блок-схем, удобно только для человека и неприемлемо для компьютера. Для реализации алгоритмов на ЭВМ используют языки программирования.
Языки программирования — это средства реализации алгоритмов на компьютерах.
Программа — это алгоритм, записанный на одном из языков программирования.
Существует множество языков программирования для решения различных классов задач.
Краткая характеристика языков программирования
Основные конструкции языка Basic
Программа на языке Бейсик представляет собой последовательность строк. Каждая строка программы нумеруется (от 0 до 9999). Выполнение программы осуществляется в порядке возрастания номеров строк. Для того чтобы облегчить в процессе составления программ вставку новых строк между уже имеющимися строки программы обычно нумеруются с каким-либо шагом, например, через 10 номеров: 10, 20, 30 и т. д.
Основными компонентами программы являются операторы, из которых и состоят строки программы.
1. LET — оператор вычисления (присваивания).
Машина выполняет действия указанные справа от знака равенства, и результат записывается в ячейку с адресом, указанным слева от знака равенства.
2. INPUT — оператор ввода данных с клавиатуры.
После оператора через запятую перечисляются переменные, значение которых предполагается вводить с клавиатуры.
При выполнении программы по оператору INPUT на экран дисплея выводится знак «?» и делается пауза в вычислениях. Пользователь должен ввести значения переменных, указанных после оператора, отделив их запятыми.
2. PRINT — оператор печати (вывода на экран значений переменных).
PRINT «Площадь треугольника равна»S
Вся информация стоящая после этого оператора заключается в кавычки и машиной не обрабатывается, поэтому информация может быть любой.
Буквы, написанные вне кавычек, воспринимаются машиной как адрес, по которому ей необходимо взять числовое значение.
3. END — конец программы. По данной команде машина прекращает работу и останавливает.
В процессе объяснения новой темы ведется тесная работа с общей структурой линейного алгоритма.
Знаки и основные функции, используемые в программировании
| Математическая запись | Программирование |
| 2+3 | 2+3 |
| 2-3 | 2-3 |
| 23 | 2*3 |
| 2/3 | 2/3 |
| 0 (ноль) | O |
| a 2 | a^2 |
| 2 | 2 |
| 3>2 | 3>2 |
| SQR(x) | |
| |x| | ABS(X) |
| e x | EXP(X) |
| sin x | SIN (X) |
| cos x | COS (X) |
| tg x | TAN (X) |
— знак, отделяющий целую часть от дробной в десятичных дробях (3.5)
, — знак, отделяющий величины при перечислении. При выводе на экран величина стоящая после запятой записывается в новой зоне.
Например, PRINT «x=»x, «x1 x = «x; «x1 Алгоритмы линейной структуры» и задачи, которые были решены в этой теме, записываем на языке Бейсик.
Решение линейного уравнения (объяснение преподавателя).
30 PRINT «X Image212.gif» WIDTH=»72″ HEIGHT=»41″ align=»absmiddle»> (студент идет решать «за доску»)
2. , где D=X+Y (студент идет решать «за доску»)
3. (самостоятельно каждый у себя в тетради, с дальнейшей проверкой у доски).
6. Рефлексия (самостоятельная работа)
Студентам предлагается выполнить самостоятельную работу (Приложение 2).
Подводится итог урока, выставляются оценки с аргументами.
- составить программу вычисления площади треугольника по формуле Герона;
- составить программу вычисления периметра и площади трапеции.
3.3. Основные конструкции языка программирования на примере basic
Директива REM или апостроф ‘ — обозначает комментарий к программе или команде. Вся строка (как правило, это поясняющий текст), что идет после знака комментария, не исполняется. Этот знак используется при отладке программ.
Оператор CLS — оператор очистки экрана. С него часто начинаются программы, работающие в текстовом режиме.
Директива END означает конец программы. Применение этой команды в конце программы не является обязательным.
Все формулы в QBasic записываются в строку, при этом используются следующие математические знаки:
«^» — возведение в любую степень;
В арифметических выражениях используются только круглые скобки и десятичная точка вместо запятой.
В QBasic применяются следующие встроенные функции:
SQR(X) — извлечение квадратного корня;
ABS(X) — модуль (абсолютная величина) числа;
SIN(X); COS(X); TAN(X) — тригонометрические функции синус, косинус и тангенс угла в радианах;
ATN(X) — арктангенс числа в радианах;
INT(X) — округление числа (дробная часть числа отбрасывается);
y MOD x — целый остаток от деления y на x.
LOG(X) — логарифмическая функция (натуральный логарифм по основанию e=2.71828);
EXP(X) — показательная (экспоненциальная) функция.
Для вывода (печати) информации на экран применяется оператор PRINT. Пример:
PRINT X — вывод на экран значения числа X.
PRINT «Скорость тела равна: V=»; V; «м/с» — выводимый на экран текст указывается в кавычках. Вместо знака «;» можно ставить знак «,». Просто оператор PRINT без текста и знаков дает пустую строку на экране. Если при работе в среде QBasic 4.5 вместо слова PRINT ставить знак вопроса «?», а затем нажать Enter, то слово PRINT само появится на экране. Это упрощает работу программиста.
Ввод данных с клавиатуры осуществляется с помощью оператора INPUT
Пример: INPUT X — ввод числа X. На экране появится знак «?» и компьютер ждет ввода переменной Х (это приглашение ввести число). INPUT «Введите число Х=»; X — можно вводить в кавычках подсказку, она будет выводиться на экран. После подсказки можно ставить знак «,» вместо знака «;», но тогда знака вопроса «?» на экране не будет, а вместо него в качестве приглашения будет мигать курсор.
Пример 1: Вычислить площадь треугольника по формуле Герона.
‘Определите площадь треугольника по формуле Герона.
INPUT «Введите величину стороны a: a left»> INPUT «Введите величину стороны b: b left»> INPUT «Введите величину стороны c: c left»> p = (a + b + c) / 2
S = SQR(p * (p — a) * (p — b) * (p — c))
PRINT «Ответ: площадь треугольника равна: S left»> Пример 2 (с использованием строковых переменных). Напечатайте на экране введенные с клавиатуры фамилию, имя и класс ученика.
INPUT «Введите свою фамилию: «, f$
INPUT «Введите свое имя: «, i$
INPUT «Введите свой класс: «, k$
Оператор безусловного перехода GOTO N, где N — метка. В качестве N можно взять любое число, не обязательно совпадающее с номером строки, так как строки можно не нумеровать. Но двух одинаковых меток в одной программе не должно быть. Исполнение программы будет продолжено с той ее части, которая начинается с указанной метки.
Условный оператор IF. THEN. ELSE (Если. Тогда. Иначе):
Если заданное условие истинно, выполняется список операторов, стоящий после THEN, в противном случае выполняется список операторов, стоящий после ELSE. Слово ELSE может и отсутствовать. Тогда происходит переход к строке, следующей за оператором IF. THEN. Условия представляют собой логические соотношения: равенства или неравенства = равно, <> неравно, > больше, < меньше, >= больше или равно,
Условный оператор позволяет реализовать алгоритм с ветвлением.
INPUT «Введите год основания Москвы: M left»> IF M = 1147 THEN PRINT «Вы правы!» ELSE PRINT «Вы ошиблись!» Пример CLS
PRINT «Вычислите y=1/(x-2) для всех x»
INPUT «Введите x left»> IF x = 2 THEN PRINT «При x=2 функция не определена!»: END
Применяется также частный случай условного оператора — оператор условного перехода: IF GOTO N ELSE Число N — метка. Если условие выполняется, то происходит переход по метке N, а иначе выполняется список операторов, стоящих после ELSE. Слово ELSE может и отсутствовать. Тогда происходит переход к строке, следующей за оператором IF. GOTO.
INPUT «Если хочешь каникулы, вводи 1. Если нет, любое число. n justify»> IF n = 1 THEN GOTO 10 ELSE GOTO 20
10 PRINT «Хочу каникулы!»: END
Оператор цикла FOR. TO. NEXT. позволяет реализовать циклический алгоритм, когда часть программы может быть выполнена много раз подряд. FOR. TO. — начало цикла, NEXT. — конец цикла. То, что стоит между началом и концом цикла, называется телом цикла. Иногда также применяются вложенные циклы, то есть циклы могут быть вложенными один в другой.
Здесь X — переменная, A — начальное значение переменной, B — конечное значение переменной, H — шаг, с которым меняется переменная. Если шаг STEP H отсутствует, то по умолчанию шаг H=1. При этом переменная X называется счетчиком цикла. Повторение участка программы с шагом H происходит до тех пор, пока XB.
Пример. Напечатать на экране текст 20 раз.
Пример. Вычислить сумму n первых членов ряда S=1+1/4+1/9+. +1/n 2
INPUT «Введите число членов ряда: n left»> FOR i = 1 TO n
PRINT «Сумма n первых членов ряда равна: S left»> Пример. Нарисуйте 15 разноцветных концентрических окружностей.
Пример. Разлинуйте экран в клеточку.