Контрольная работа по "Информатике"

Оглавление

1. Формы записи алгоритма, свойства алгоритма, основные элементы блок-схемы алгоритма, основные типы алгоритмических конструкций, организацию линейной структуры алгоритма, основные операторы ветвления на языке высокого уровня (Basic), основные операторы циклов (Презентация) 3

2. Графические редакторы, способы представления и хранения графической информации, форматы графических файлов. 9

Практическое  задание 1 17

Практическое  задание 2 20

Список  использованной литературы: 23

 

 

1. Формы записи алгоритма, свойства алгоритма, основные элементы блок-схемы алгоритма, основные типы алгоритмических конструкций, организацию линейной структуры алгоритма, основные операторы ветвления на языке высокого уровня (Basic), основные операторы циклов (Презентация)

Само слово «алгоритм» происходит от algorithmi - латинской формы написания имени великого математика IX века аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических действий.

Алгоритм:

• Последовательность действий (операций) и правил их выполнения или команд, предназначенных для решения определенной задачи или группы задач;
• Предписание, определяющее ход вычислительного процесса, связанного с преобразованием данных от некоторого их исходного состояния к требуемому результату.

Формальные описания алгоритмов аналогичны представлениям основных частей программ, которые их реализуют, поэтому  многое, что относят к описанию конкретных программ, применимо к  алгоритму и наоборот.

Свойства алгоритма.

• Дискретность (любой алгоритм можно разбить на отдельные простые команды – шаги)
• Понятность (алгоритм должен быть понятен исполнителю)
• Однозначность (команда алгоритма должна истолковываться однозначно)
• Массовость (алгоритм можно применить для решения множества однотипных задач)
• Результативность (алгоритм должен быть конечным и иметь результат)

Формы записи алгоритма

К основным способам описания алгоритмов можно отнести следующие:

• словесный (на естественном языке); недостаток – отсутствие строгой формализации и наглядности представления вычислительного процесса.
• формульно-словесный – основан на задании инструкций о выполнении конкретных действий с использованием математических символов и выражений в сочетании со словесными пояснениями;
• табличный – предполагает представление алгоритма в виде таблицы решений и обычно носит вспомогательный характер;
• графический – использует элементы блок-схем.

Основные элементы блок схемы

Блок-схемой называется графическое изображение структуры алгоритма, в котором каждый этап процесса переработки данных представляется в виде геометрических фигур (блоков), имеющих определенную конфигурацию в зависимости от характера выполняемых при этом операций.

При блок-схемном описании алгоритм изображается геометрическими фигурами (блоками), связанными по управлению линиями (направлениями потока) со стрелками. В блоках записывается последовательность действий.

	Начало (конец)	Начало  или конец алгоритма, вход или  выход в подпрограмме
	Блок  ввода-вывода данных	Общее обозначения ввода (вывода) данных (вне  зависимости от физического носителя)
	Блок  вычислений (вычислительный блок)	Вычислительные  действия или последовательность действий
	Логический  блок (блок условия)	Выбор направления выполнения алгоритма  в зависимости от некоторого условия
	Блок  модификации	Функция выполняет действия, изменяющие пункты (например, заголовок цикла) алгоритма
	Блок  вывода	Вывода  информации на экран
	Стрелки	Связывают фигуры, задают порядок выполнения соответствующих шагов

 Основные типы алгоритмических  конструкций

Вычислительные процессы, используемые для решения различного рода задач на ЭВМ, в общем виде могут быть разделены на три большие  группы:

• линейные,
• разветвляющиеся,
• циклические.

Линейный алгоритм.

Существует большое количество алгоритмов, в которых команды  должны быть выполнены последовательно  одна за другой. Такие последовательности команд будем называть сериями, а  алгоритмы, состоящие из таких серий, - линейными.

Алгоритм, в котором команды  выполняются последовательно одна за другой, называется линейным алгоритмом.

Для того чтобы сделать  алгоритм более наглядным, часто  используют блок-схемы. Если исполнителем алгоритма является человек, то по блок-схеме  легко проследить выполнение алгоритма. Каждый следующий шаг исполнения алгоритма указывают стрелки.

На рис. 1 изображена блок-схема линейного  алгоритма.

 

Алгоритмическая структура "ветвление".

В отличие от линейных алгоритмов в алгоритмическую структуру ветвление входит условие. В зависимости от выполнения или невыполнения условия реализуется одна или другая последовательность команд (серий).

В алгоритмической структуре "ветвление" в зависимости от истинности или ложности условия  выполняется одна или другая серия  команд.

Выделяют полную и неполную форму  ветвления. Неполная форма имеет  место, если по ветви "нет" не предусматривается  реализация серии. Алгоритмическую  структуру ветвление" можно представить с помощью блок-схемы, изображенной на рис.2.

Алгоритмическая структура "цикл".

В алгоритмическую структуру цикл входит серия команд, выполняемая многократно. Такая последовательность команд называется телом цикла.

Циклические алгоритмические  структуры бывают двух типов:

• цикл со счетчиком, в котором тело цикла выполняется определенное количество раз;
• цикл по условию, в котором тело цикла выполняется, пока истинно условие.

Цикл со счетчиком.

Алгоритмическая структура цикл со счетчиком используется, если известно заранее, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Цикл со счетчиком может быть зафиксирован с помощью блок-схемы, представленной на рис. 3

Цикл с условием используется, когда заранее неизвестно, какое количество раз должно повториться тело цикла. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия.

Цикл называется циклом с предусловием, если условие выхода из цикла стоит в начале, перед  телом цикла. Цикл с предусловием может ни разу не выполниться, если условие окажется ложным.

Цикл называется циклом с постусловием, если условие выхода из цикла стоит в конце, после  тела цикла. Цикл с постусловием выполняется обязательно, как минимум, один раз, независимо от того, истинно условие или нет.

Алгоритмическая структура цикл может  быть зафиксирован с помощью блок-схем, представленных на рис. 3

 

 

Описание различных алгоритмических  структур на языке блок-схем

	Ветвление if Это самый простой  тип ветвления. Если результат вычисления выражения-условия возвращает true (правда), то выполнение алгоритма идет по ветке  «Да», в которую включены дополнительные выражения-действия. Если условие возвращает false (ложь), то выполнение алгоритма  идет по ветке «нет», т.е продолжает выполняться основная ветка программы.
	Ветвление if-else Если выражение-условие  возвращает true (правда), то выполнение алгоритма идет по ветке «Да», если условие не выполняется (false), то выполнение идет по ветке «Нет». При любом  результате выражения-условия нельзя вернуться в основную ветку программы, минуя дополнительные действия.
	Ветвление if-elif-else Количество условий  может быть различно. Если выполняется  первое, то после выполнения действий, программа переходит к основной ветке, не проверяя дальнейшие условия. Если первое условие возвращает ложь, то проверяется второе условие. Если второе условие возвращает правду, то выполняются действия, включенные в вторую ветку конструкции. Последнее  условие проверяется лишь в том  случае, если ни одно до него не дало в  результате true. Данную алгоритмическую  конструкцию (if – elif – else) не следует  путать с алгоритмической конструкцией «Выбор».
	Цикл while Пока условие  выполняется (результат логического  выражения дает true), будут выполняться  действия тела цикла. После очередного выполнения вложенных действий условие  снова проверяется. Для того чтобы  выполнение алгоритма не зациклилось, в теле цикла (помимо прочих действий) должно быть выражение, в результате выполнения которого будет изменяться переменная, используемая в условии. Тело цикла может ни разу не выполнится, если условие с самого начала давало false.
	Цикл do В этом цикле  первый раз условие проверяется  лишь после выполнения действий тела цикла. Если условие возвращает true, то выражения-действия повторяются  снова. Каким бы ни было условие, тело данного цикла хотя бы раз, но выполнится.
	Цикл for Данный цикл также  называют циклом «Для» (for). В его  заголовке указывается три параметра: начальное значение переменной (от), конечно значение (до) и ее изменение  с помощью арифметической операции на каждом «обороте» цикла (шаг).

 

 

 

2. Графические редакторы, способы представления и хранения графической информации, форматы графических файлов.

Представление данных на мониторе компьютера в графическом  виде впервые было реализовано в  середине 50-х годов для больших  ЭВМ, применявшихся в научных  и военных исследованиях. С тех  пор графический способ отображения  данных стал неотъемлемой частью подавляющего числа компьютерных систем, в особенности  персональных.

Компьютерная  графика - это специальная область  информатики, изучающая методы и  средства создания и обработки изображений  с помощью программно-аппаратных вычислительных комплексов. Она охватывает все виды и формы представления  изображений, доступных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе (бумага, киноплёнка, ткань и прочее).

Графический редактор — это программа, предназначенная для автоматизации  процессов построения на экране дисплея  графических изображений. Предоставляет  возможности рисования линий, кривых, раскраски областей экрана, создания надписей различными шрифтами и т.д.

Большинство редакторов позволяют  обрабатывать изображения, полученные с помощью сканеров, а также  выводить картинки в таком виде, чтобы они могли быть включены в документ, подготовленный с помощью  текстового редактора.

Некоторые редакторы позволяют  получать изображения трёхмерных объектов, их сечений, разворотов, каркасных моделей  и т.п.

Графические редакторы можно разделить на две категории: растровые и векторные.

Растровые графические редакторы. Растровые  графические редакторы являются наилучшим средством обработки  фотографий и рисунков, поскольку  растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи градаций цветов и полутонов. Среди растровых  графических редакторов есть простые, например стандартное приложение Paint, и мощные профессиональные графические  системы, например Adobe Photoshop и CorelPhoto-Paint.

Растровое изображение хранится с помощью  точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Любой пиксель имеет фиксированное  положение и цвет. Хранение каждого  пикселя требует некоторого количества бит информации, которое зависит  от количества цветов в изображении.

Качество  растрового изображения определяется размером изображения (числом пикселей по горизонтали и вертикали) и  количества цветов, которые могут  принимать пиксели.