Урок 3 - Алгоритмы и их свойства

1. Теоретическая часть: Алгоритмы и их свойства

1.1 Что такое алгоритм?

• Определение: Алгоритм — это последовательность чётких действий, которые необходимо выполнить для достижения поставленной цели.

• Примеры из жизни:

  1. Рецепт приготовления блюда.

  2. Инструкция к технике.

  3. Сортировка книг по алфавиту.

---

1.2 Свойства алгоритмов

Алгоритм должен обладать следующими основными свойствами:

1. Дискретность:

   • Алгоритм состоит из конечного числа отдельных шагов.

   • Каждый шаг должен быть понятным и завершённым.

2. Детерминированность:

   • Каждый шаг алгоритма однозначно определён.

   • При одинаковых входных данных результат всегда будет одинаковым.

3. Результативность:

   • Алгоритм всегда приводит к конечному результату за конечное число шагов.

4. Понятность:

   • Шаги алгоритма должны быть описаны так, чтобы их мог выполнить человек или машина.

5. Массовость (универсальность):

   • Алгоритм может применяться к широкому классу задач с аналогичными условиями.

---

1.3 Типы представления алгоритмов

1. Словесное описание: Алгоритм описывается текстом.

2. Блок-схемы: Графическое представление алгоритма. Основные элементы:

   • Прямоугольник — действие.

   • Ромб — условие.

   • Стрелки — порядок выполнения.

1. Программный код: Алгоритм записывается на языке программирования.

---

Пример простого алгоритма: "Определение наибольшего числа"

1. Сравнить два числа.

2. Если первое больше второго, вывести первое.

3. Иначе вывести второе.

---

2. Практическая часть: Python — Переменные и типы данных

2.1 Переменные

• Что такое переменная? Переменная — это именованная область памяти, в которой хранится значение.

• Пример:

  pythonКопировать кодname = "Анна"  # Переменная name хранит строку "Анна"
  age = 25       # Переменная age хранит число 25

• Правила именования переменных:

  1. Имя должно быть осмысленным (лучше age, чем a).

  2. Нельзя начинать с цифры.

  3. Использовать только буквы, цифры и подчёркивание.

  4. Python чувствителен к регистру (Age и age — разные переменные).

---

2.2 Типы данных

1. Числа:

   • Целые (int): 5,−10,1005, -10, 1005,−10,100.

   • Дробные (float): 3.14,−2.7183.14, -2.7183.14,−2.718.

   Пример:

   x = 10  # Целое число
   y = 3.14  # Дробное число
   print(type(x))  # <class 'int'>
   print(type(y))  # <class 'float'>

2. Строки (str):

   • Последовательность символов. Заключаются в кавычки.

   Пример:

   name = "Python"
   print(name)  # Python

---

2.3 Ввод данных с помощью input()

• Функция input() позволяет получить данные от пользователя.

Пример:

name = input("Введите своё имя: ")
print("Привет, " + name + "!")

Важное:

• Все данные, введённые через input(), сначала воспринимаются как строки. Чтобы преобразовать их в число, нужно использовать функции:

  • int() — для целых чисел.

  • float() — для дробных.

Пример:

pythonКопировать кодage = int(input("Введите свой возраст: "))
print("Через год вам будет", age + 1)

---

Практическое задание (Python)

1. Задача 1: Напишите программу, которая:

• Запрашивает имя пользователя.

• Запрашивает его возраст.

• Выводит сообщение:

  Копировать кодПривет, {имя}! Тебе {возраст} лет.

Решение:

pythonКопировать кодname = input("Введите своё имя: ")
age = int(input("Введите свой возраст: "))
print(f"Привет, {name}! Тебе {age} лет.")

---

1. Задача 2: Напишите программу, которая:

• Запрашивает два числа.

• Выводит их сумму, разность, произведение и частное.

Решение:

pythonКопировать кодa = int(input("Введите первое число: "))
b = int(input("Введите второе число: "))
print("Сумма:", a + b)
print("Разность:", a - b)
print("Произведение:", a * b)
print("Частное:", a / b)

---

1. Задача 3 (дополнительно): Напишите программу, которая:

• Запрашивает число.

• Проверяет, чётное оно или нечётное.

Решение:

pythonКопировать кодnumber = int(input("Введите число: "))
if number % 2 == 0:
    print("Число чётное.")
else:
    print("Число нечётное.")

---

Домашнее задание

1. Теория:

   • Приведите примеры из жизни, где используются алгоритмы.

   • Объясните, в чём заключается свойство детерминированности алгоритма.

2. Python:

   • Напишите программу, которая:

     • Запрашивает у пользователя три числа.

     • Определяет и выводит наибольшее из них.

   Подсказка: Используйте условия if и функцию max().