19427

Логические величины, операции, выражения. Логические выражения в качестве условий в ветвящихся и циклических алгоритмах

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

Логические величины операции выражения. Логические выражения в качестве условий в ветвящихся и циклических алгоритмах. Для того чтобы понять работу ветвящихся и циклических алгоритмов рассмотрим понятие логического выражения. В некоторых случаях выбор варианта де...

Русский

2013-07-12

44 KB

9 чел.

Логические величины, операции, выражения. Логические выражения в качестве условий в ветвящихся и циклических алгоритмах.

Для того чтобы понять работу ветвящихся и циклических алгоритмов, рассмотрим понятие логического выражения.

В некоторых случаях выбор варианта действий в программе должен зависеть от того, как соотносятся между собой значения каких-то переменных.

Например, расчёт корней квадратного уравнения производится по-разному в зависимости от дискриминанта (вспомните математику).

В результате сравнения значений двух выражений возможны два варианта ответа: сравнение истинно или ложно?

Например:

2+3 > 3+1 - да (истинно)

0 < -5 - нет (ложно)

Выражения такого вида мы будем называть логическими выражениями.

Логическое выражение, подобно математическому выражению, выполняется (вычисляется), но в результате получается не число, а логическое значение: истина (true) или ложь (false). Логическая величина – это всегда ответ на вопрос, истинно ли данное высказывание.

Нам известны шесть операций сравнения:

знак отношения

операция отношения

=

равно

<>

не равно

>

больше

<

меньше

>=

больше или равно

<=

меньше или равно


С помощью этих операций мы будем составлять логические выражения. Причём в выражениях не обязательно присутствуют только константы, но и переменные.

5 > 3

a < b

c <> 7

Как выполняются операции отношения для числовых величин понятно из математики. Как же сравниваются символьные величины? Отношение «равно» истинно для двух символьных величин, если их длинны одинаковы и все соответствующие символы совпадают. Следует учитывать, что пробел тоже символ.

Символьные величины можно сопоставлять и в отношениях >, <, >=, <=. Здесь упорядоченность слов (последовательности символов) определяется по алфавитному принципу.

«кот» = «кот»

«кот» < «лис»

«кот» > «дом»

Выражение, состоящее из одной логической величины или одного отношения, будем называть простым логическим выражением.

Часто встречаются задачи, в которых используются не отдельные условия, а совокупность связанных между собой условий (отношений). Например, в магазине вам нужно выбрать туфли, размер которых r = 45, цвет color = белый, цена price не более 400руб.

Другой пример: школьник выяснил, что сможет купить шоколадку, если она стоит 3руб. или 3руб. 50коп.

В первом примере мы имеем дело с тремя отношениями, связанными между собой союзом "и" и частицей "не", во втором - с двумя отношениями, связанными союзом "или". Подобные условия назовём составными, и для их обозначения в алгоритме договоримся использовать союзы "и", "или", "не", которые будем рассматривать как знаки логических операций, позволяющих из простых условий создавать составные, подобно тому, как из простых переменных и констант с помощью знаков +, - и т. д. можно создавать алгебраические выражения.

Так условия наших примеров в алгоритме могут выглядеть таким образом:

первое: (r = 45) и (color = белый) и (не (price>400))

второе: (цена=3) или (цена=3.5)

Выражение, содержащее логические операции, будем называть сложным логическим выражением.

Объединение двух (или нескольких) высказываний в одно с помощью союза «и» называется операцией логического умножения или конъюнкцией.

В результате логического умножения (конъюнкции) получается истина, если истинны все логические выражения.

Объединение двух (или нескольких) высказываний с по мощью союза «или» называется операцией логического сложения или дизъюнкцией.

В результате логического сложения (дизъюнкции) получается истина, если истинно хотя бы одно логическое выражения.

Присоединение частицы «не» к высказыванию называется операцией логического отрицания или инверсией.

Отрицание изменяет значение логической величины на противоположное: не истина = ложь; не ложь = истина.

Если в сложном логическом выражении имеется несколько логических операций, то возникает вопрос, в каком порядке их выполнит компьютер. По убыванию старшинства логические операции располагаются в таком порядке:

  1.  отрицание (не);
  2.  конъюнкция (и);
  3.  дизъюнкция (или).

В логических выражениях можно использовать круглые скобки. Так же как и в математических формулах, скобки влияют на последовательность выполнения операций. Если нет скобок, то операции выполняются в порядке их старшинства.

Пример. Пусть a, b, c – логические величины, которые имеют следующие значения: a = истина, b = ложь, c = истина. Необходимо определить результаты вычисления следующих логических выражений:

  1.  a и b
  2.  a или b
  3.  не a или b
  4.  a и b или c
  5.  a или b и c
  6.  не a или b и c
  7.  (a или b) иили b)
  8.  не (a или b) иили b)
  9.  не ( a и b и c)

Получим в результате:

  1.  ложь
  2.  истина
  3.  ложь
  4.  истина
  5.  истина
  6.  ложь
  7.  истина
  8.  ложь
  9.  истина.

Пример. Составить алгоритм для вычисления:

Алгоритм Вычисление x
переменные a, c, x - вещественные
начало
ввод (а, c)
если (4*а – с >=0) и (а<>0) то
начало
x := корень(4*а – с)/(2*a)
вывод (х)
конец
иначе
вывод («нет решения»)
конец

Компьютер сначала проверит условие (4*а – с >=0) и (а<>0) и если оно окажется истинно, то вычислить x, иначе выведет сообщение «нет решения».

Пример. Составить алгоритм для вычисления суммы всех чисел от 1 до n.

Алгоритм Вычисление суммы чисел
переменные a, c, x - вещественные
начало
ввод (n)
x := 1
пока x<n повторять
начало
s := s + x
x := x +1
конец
вывод (s)
конец

До тех пор пока условие x<n будет истинно компьютер будет выполнять тело цикла – вычислять очередную сумму и увеличивать x на единицу.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8990. Рефлексия как методология в социально-гуманитарном познании 53 KB
  Рефлексия как методология в социально-гуманитарном познании Методология - это область деятельности, функцией которой является создание и совершенствование интеллектуальных средств организации рефлексивных процессов. Поскольку осознанное отношение к ...
8991. Этические проблемы современной российской науки 54.5 KB
  Этические проблемы современной российской науки Социальное поведение регулируется правом и этикой. Право определяет однозначные общественные отношения, в то время как этика служит вектором поведения в неоднозначных, противоречивых ситуациях, н...
8992. Общие проблемы философии науки 168.5 KB
  Общие проблемы философии науки Вопрос № 13: Идеалы и нормы исследования, их социокультурная размерность и роль в научной деятельности. Ответ на вопрос: Научная деятельность, как и любая другая, руководствуется, во-первых, вполне определенным...
8993. Лекции по философии. Соотношение философии и науки по предмету 262.48 KB
  Лекция № 1. Предмет философии. Основная проблема: соотношение философии и науки по предмету. Цель: определить предмет философии как отношение человека к миру, так что аспекты этого отношения (онтологический, гносеологический и аксиологический) опред...
8994. Определение места философии в жизни человека 362.5 KB
  Определение места философии в жизни человека. Основная часть. Хайдеггер М. Основные понятия метафизики. Мамардашвили М. Как я понимаю философию. Соловьев Вл. Исторические дела философии. Бердяев Н.А. Философия как творческий акт. Приложение. Соловье...
8995. Философия античности. Природа души и ее свойства. Мир идеей и его познание 319 KB
  Философия античности. Основная часть. Платон: Природа души и ее свойства. Мир идеей и его познание. Теоретическое знание и философское познание. Философия как стремление к мудрости. Аристотель: О философии. О началах и причинах вещей. Материя и движ...
8996. Философия Средневековья. Теодицея: причины возникновения зла в мире 263 KB
  Философия Средневековья. Основная часть. О философии. Поиск Бога и доказательство Его бытия. Теодицея: причины возникновения зла в мире. Теория познания: вера и разум. Приложение. Библия: Первая книга Моисеева. Бытие. Время и вечность. О сущем и сущ...
8997. Философия Нового времени и Просвещения. Научное познание: методология рационализма 140.5 KB
  Философия Нового времени и Просвещения. Основная часть. Новоевропейская картина мира. Рене Декарт: Научное познание: методология рационализма. Интеллектуальная интуиция. Френсис Бэкон: Цель познания. Экспериментальный метод научного познания. Дж. Ло...
8998. Немецкая классическая философия. Нравственная философия 234.5 KB
  Немецкая классическая философия. Основная часть. И. Кант: Теория познания. Нравственная философия. Г.В.Ф. Гегель: О философии. Наука логики. О природе деалектического. Всемирная история. Основная часть. В конце XVIII - XIX вв. в Германии насту...