Урок 10 - Логические схемы и алгоритмы

Теоретическая часть: Логические схемы

Что такое логическая схема?

Логическая схема — это графическое представление логического алгоритма, который описывает выполнение какого-либо процесса с использованием логических элементов. Они помогают визуализировать алгоритм и понять, как работают различные операции.

1. Основные логические операции Логические операции выполняются над логическими значениями (истина или ложь). Они включают:

   • И (AND) — результат истинный, если оба операнда истинны.

   • ИЛИ (OR) — результат истинный, если хотя бы один операнд истинный.

   • НЕ (NOT) — меняет значение на противоположное: если истина, то ложь, и наоборот.

2. Элементы логических схем

   • Логические элементы: такие как AND, OR, NOT.

   • Входы: источники информации, которые поступают в схему.

   • Выходы: результат выполнения логической операции.

   • Соединительные линии: связи между элементами схемы, которые показывают поток информации.

3. Простая логическая схема Пример логической схемы для операции "И":

   • Схема состоит из двух входов, соединённых в логическом элементе AND.

   • Если оба входа дают значение "истина", выход также будет "истиной", в противном случае — ложь.

4. Чтение логических схем

   • Чтение логических схем включает в себя понимание того, как информация проходит через различные элементы (операции), и какого результата можно ожидать на выходе, исходя из значений входных данных.

   • Важно правильно следовать логическим связям и операциям, чтобы вычислить конечный результат.

Практическая часть: Создание программы-калькулятора

1. Задача Напишем простую программу, которая будет выполнять арифметические операции: сложение, вычитание, умножение и деление.

2. Реализация калькулятора Для того чтобы калькулятор мог работать, необходимо:

   • Принять два числа от пользователя.

   • Запросить у пользователя, какую операцию он хочет выполнить.

   • В зависимости от выбора, выполнить соответствующую операцию (сложение, вычитание, умножение, деление).

3. Использование условий и циклов

   • Для выполнения условий будем использовать конструкцию if для выбора нужной операции.

   • Для того чтобы калькулятор мог работать несколько раз, используем цикл while, который позволяет повторить операции до тех пор, пока пользователь не захочет выйти.

4. Пример программы калькулятора:

   while True:
       print("Выберите операцию:")
       print("1. Сложение")
       print("2. Вычитание")
       print("3. Умножение")
       print("4. Деление")
       print("5. Выход")
       
       choice = input("Введите номер операции: ")
   
       if choice == '5':
           print("Выход из калькулятора.")
           break
   
       # Запросим два числа
       num1 = float(input("Введите первое число: "))
       num2 = float(input("Введите второе число: "))
   
       if choice == '1':
           result = num1 + num2
           print(f"Результат: {num1} + {num2} = {result}")
       elif choice == '2':
           result = num1 - num2
           print(f"Результат: {num1} - {num2} = {result}")
       elif choice == '3':
           result = num1 * num2
           print(f"Результат: {num1} * {num2} = {result}")
       elif choice == '4':
           if num2 == 0:
               print("Ошибка: деление на ноль!")
           else:
               result = num1 / num2
               print(f"Результат: {num1} / {num2} = {result}")
       else:
           print("Неверный выбор, попробуйте снова.")

5. Пояснение программы:

   • Цикл while True: позволяет калькулятору работать бесконечно, пока пользователь не выберет опцию выхода (номер 5).

   • Ввод операции: Пользователь выбирает операцию (сложение, вычитание, умножение, деление или выход).

   • Если пользователь выбрал операцию (1-4): программа запрашивает два числа, затем выполняет нужную операцию в зависимости от выбора.

   • Условие для деления на ноль: при делении проверяется, не равен ли второй операнд нулю. Если равен — выводится ошибка.

6. Тестирование программы: После того как программа написана, обязательно протестируйте её:

   • Проверьте, что калькулятор правильно выполняет все операции.

   • Протестируйте, как программа ведёт себя при делении на ноль.

   • Попробуйте различные вводные данные для всех операций.

Задания для самостоятельной работы:

1. Дополнить программу калькулятора: Добавьте возможность вычисления степени чисел и вычисления остатка от деления (операция %).

2. Создание логической схемы: Нарисуйте логическую схему для следующего условия:

   • Если число больше 10 и одновременно меньше 20, то выводим "Между 10 и 20", в противном случае выводим "Не между 10 и 20".