- •Конспект лекций
- •Введение
- •Лекция 1. Информация и информационные технологии. Основные понятия. Предмет информатики
- •Информация Определение и измерение информации
- •Свойства информации
- •Информация и данные
- •Кодирование данных в компьютере
- •Измерение компьютерных данных
- •Лекция 2 Арифметические основы компьютеров Системы счисления
- •Перевод чисел в десятичную систему счисления
- •Поразрядный перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •Перевод целых десятичных чисел в другую систему счисления
- •Перевод правильной десятичной дроби в другую систему счисления
- •Двоичная арифметика
- •Представление чисел в компьютере Целые числа без знака
- •Целые числа со знаком
- •Вещественные числа
- •Лекция 3 Технические средства информационных технологий Классификация
- •Устройство персонального компьютера
- •Системный блок
- •Материнская плата
- •Центральный процессор
- •Архитектура процессора
- •Система команд процессора
- •Оперативная память
- •Постоянная память
- •Лекция 4
- •Операционные системы
- •Файловая система. Основные определения
- •Операционная система ms dos
- •Загрузка компьютера с операционной системой ms dos
- •Командный язык операционной системы msdos и Windows
- •Dir [дисковод] [путь] [ключи]
- •Md [дисковод:] [путь]
- •Copy [дисковод:] полное_имя_1 [дисковод:] полное_имя_2
- •Ren [дисковод:] имя файла1 имя файла2
- •Линейный алгоритм
- •Ветвящийся алгоритм
- •Циклический алгоритм
- •Алгоритмы накопления суммы и произведения
- •Алгоритм табулирования функции
- •Алгоритм поиска экстремальных значений (max, min)
- •Лекция 6 Язык программирования Microsoft Qbasic Набор символов языка:
- •Классификация данных
- •Ограничения значений переменных
- •Операции
- •Выражения
- •Стандартные функции действия над числами
- •Операторы
- •Оператор восстановления данных restore
- •Оператор input
- •Input считывает входные данные от клавиатуры или из файла.
- •Input ["приглашение"{; | ,}] список переменных
- •Вывод данных Операторы print, lprint, print using, функции spc и tab
- •Функции spc и tab
- •Тав: print tab (выражение1); выражение2
- •Оператор форматированного вывода
- •Print using формат; список выражений [{;|,}]
- •Оператор позиционирования курсора locate
- •Лекция 7 Управление ходом выполнения программы Организация цикла
- •Оператор цикла for … next
- •Оператор цикла do … loop
- •Print "Значение I в конце цикла равно "; I
- •Оператор цикла без счетчика while …wend
- •Операторы изменения хода выполнения программы
- •Оператор выбора select case
- •Оператор exit
- •Оператор swap
- •Функции действия над строками
- •Лекция 8 Алгоритмы решения математических задач Решение уравнений методом итерации
- •Решение уравнений методом простой итерации
- •Input “Введите точность”, e
- •Input “Введите начальное значение х”, х
- •Input “Введите точность”, e
- •Input “Введите начальное значение х”, х
- •Итерационное решение уравнений методом половинного деления
- •Input “Введите точность”, e
- •Оператор описания массивов Одномерные массивы
- •Статические и динамические массивы
- •Оператор option base
- •Способы ввода значений элементов массива
- •Оператор rnd
- •Randomize [число].
- •Алгоритм формирования и печати исходного массива
- •Алгоритм поиска максимального и минимального значений в массиве s(n)
- •Алгоритмы сортировки массива Сортировка выбором мах (или мin)
- •Сортировка вставками
- •Метод «пузырька»
- •Лекция 10 Описание и обработка матриц
- •Input “ введите значение”, a(I,j)
- •Лекция 11 Алгоритмы компьютерной графики
- •Текстовый режим
- •Операторы графики
- •Построение графиков математических функций
- •Этапы построения графика функции
- •Оператор circle вывода окружностей, дуг, эллипсов
- •Circle (X, y), r, [цвет], [Dn], [Dk], [z]
- •Цвет в графике
- •Оператор рисования объекта.
- •Построение диаграмм
- •Этапы работы при создании рисунка
- •Эффект мультипликации
- •Лекция 13 Работа с файлами Назначение файлов
- •Физическая и логическая организации файлов
- •Способы доступа к файлам
- •Действия с файлами
- •Оператор open открытия файла
- •Режимы работы с файлами
- •Номер файла
- •Чтение данных из файла прямого доступа и бинарного файла оператором get
- •Get [#]номер_файла [,[номер_записи][, переменная]] ,
- •Чтение данных из файла последовательного доступа оператором input
- •Запись данных в файл прямого доступа и бинарный файл оператором put
- •Закрытие файла
- •Удаление файлов
- •Лекция 14 Приемы модульного программирования
- •Процедуры
- •Input “Введите размерность массива ”; n
- •Процедурные языки (с, basic, fortran, pascal и др.)
- •Функциональные языки
- •Логические языки (лисп, пролог)
- •Трансляторы
- •Лекция 15 Разработка сложных программ
- •Методологии и технологии проектирования ис Общие требования к методологии и технологии
- •Лекция 16 Компьютерные сети. Архитектура построения
- •Масштабы компьютерных сетей
- •Топологии компьютерных сетей
- •Топология типа «звезда»
- •Коммутируемая топология
- •Сложные топологии
- •Методы передачи компьютерных данных Кадры и протоколы
- •Кадр Ethernet стандарта ieee 802.3
- •Кадр Token Ring стандарта 802.5
- •Примеры протоколов.
- •Лекция 17 Основные компоненты компьютерных сетей
- •Линии связи
- •Коммуникационное оборудование
- •Литература
- •Словарь понятий
Лекция 10 Описание и обработка матриц
Матрицей называется двумерный массив. То есть массив, имеющий два измерения. Из-за «определенности» матрицы – строго ограниченного набора данных (известно: количество элементов по горизонтали, вертикали, известен тип элементов) ее обработка ведется в 4 стандартных этапа.
I ЭТАП. Состоит в том, что необходимо задать размерность матрицы.
П ЭТАП. Состоит в формировании элементов матрицы.
Ш ЭТАП. Состоит в выполнении задания.
IV ЭТАП. Состоит в выводе на экран или печать элементов исходной и полученной матрицы.
Все этапы являются стандартными и однотипными. Рассмотрим их подробнее.
I этап. Задание количества строк и столбцов, определяющих общее количество элементов. Как правило, в условии задачи не дана строгая размерность матрицы, а даны лишь пределы размерностей. Например, N <= 15, M<=10. Следовательно, матрица может быть и 7х8 и 10х4 и т.д. Но перед началом обработки матрицы необходимо выделить в памяти место для хранения элементов матрицы. Можно выделить сразу максимально нужное количество ячеек памяти. Но оперативная память является важным элементом, влияющим на скорость выполнения программ и с ней необходимо аккуратно обращаться. Следовательно, необходимо выделять ровно то количество ячеек памяти, которое необходимо. Это достигается использование цикла с предусловием DO …LOOP UNTIL.
DO
INPUT “Введите количество строк матрицы 1<=N<=15”; N
LOOP UNTIL N>=2 and N<=15
DO
INPUT “Введите количество столбцов матрицы 1<=M<=15”; M
LOOP UNTIL M>=2 and M<=15
DIM A(N, M)
После ввода размерностей используемой матрицы в памяти выделяется место под хранение массива, для этого надо описать матрицу с помощью оператора DIM .
Имя и размерность матрицы, тип ее данных. определяются оператором DIM аналогично массивам.
П этап Формирование элементов матрицы может происходить двумя способами.
1 Ввод значений с клавиатуры. Ввод с клавиатуры осуществляется тогда, когда известны элементы матрицы. Из-за того, что матрица имеет два измерения ее обработку ведут посредством двух вложенных циклов.
FOR I=1 TO M
FOR J=1 TO N
Input “ введите значение”, a(I,j)
NEXT J
NEXT I
Этот способ малоэффективен из-за больших временных затрат на занесение. Если задана матрица 14*18 , то необходимо вводить с клавиатуры 252 значения. Если не указаны значения элементов матрицы, то лучше использовать датчик случайных чисел RND, а если элементы целые, то в совокупности с функцией INT.
Задание значений матрицы с помощью генератора случайных чисел
FOR I=1 TO M
FOR J=1 TO N
A(I,J) = INT(RND(1)*100-50)
NEXT J
NEXT I
Функция RND (1) формирует случайные значения в диапазоне от 0 до 1. Т.е. полученное число может быть в диапазоне 0,0000......1 до 0,9999........9. Умножая на 100 и вычитая 50 , мы сможем получить помимо положительных значений и отрицательные. Функция INT возьмет только целые части сформированных элементов. Таким образом, мы получим целочисленную матрицу с элементами в диапазоне от –50 до 50. На данном этапе удобно сразу после формирования выводить элемент матрицы на экран оператором PRINT . Тогда цикл, формирующий матрицу, будет следующим:
FOR I=1 TO M
FOR J=1 TO N
A(I,J) = INT(RND(1)*100-50)
PRINT A (I,J);
NEXT J
NEXT I
“;” – осуществляет вывод следующей переменной матрицы непосредственно за предыдущей. Оператор PRINT после оператора NEXT J служит для перевода курсора на новую строку, что бы матрица имела удобный математический вид.
Ш этап Выполнение задания по обработке матрицы. Здесь происходит выполнение задания определенного в условии задачи. Основным здесь является то, что обработка матрицы и выполнение задания происходит в двух циклах так же как и при формировании элементов матрицы.
IV этап Вывод исходной и полученной матрицы. Т.к. исходную матрицу мы вывели при ее формировании, на этом этапе выводится только матрица полученная после обработки т.е. после выполнения задания.
FOR I=1 TO M
FOR J=1 TO N
PRINT B (I, J);
NEXT J
NEXT I
Здесь так же используется “;” и пустой оператор PRINT для придания матрице «математического» вида. Если в задании указан формат выводимого числа, например «###.##», то, тогда необходимо использовать оператор PRINT USING.
Пример:
FOR I=1 TO M
FOR J=1 TO N
PRINT USING “###.##”;B (I,J);
NEXT J
NEXT I