Практическая работа №1

Цель работы

Закрепить навыки разработки последовательных алгоритмов и их реализации на языке Python с использованием переменных, базовых типов данных, операций ввода и вывода, арифметических операций, целочисленного деления и остатка от деления.

Основные теоретические положения

Последовательный алгоритм — алгоритм, в котором команды выполняются одна за другой в заданном порядке без выбора различных ветвей выполнения.

Общая схема:

Входные данные -> Вычисления -> Промежуточные результаты -> Результат

Простейшая программа на Python:

name = input("Введите имя: ")
age = int(input("Введите возраст: "))

print("Имя:", name)
print("Возраст:", age)

Для числовых вычислений используются арифметические операции:

a + b    # сложение
a - b    # вычитание
a * b    # умножение
a / b    # обычное деление
a // b   # целочисленное деление
a % b    # остаток от деления
a ** b   # возведение в степень

Например, для перевода количества секунд в часы, минуты и секунды:

seconds = 7384

hours = seconds // 3600
minutes = (seconds % 3600) // 60
seconds_left = seconds % 60

print(hours, minutes, seconds_left)

Важный алгоритмический принцип

Перед написанием программы необходимо определить:

1. Что дано?
2. Что требуется получить?
3. Какие вычисления необходимо выполнить?
4. В каком порядке они должны выполняться?

---

Общие требования к выполнению практической работы

Для каждой основной задачи необходимо:

1. Ознакомиться с условием.
2. Определить входные и выходные данные.
3. Составить словесное описание алгоритма.
4. При необходимости представить алгоритм в виде блок-схемы.
5. Реализовать алгоритм на Python.
6. Проверить программу не менее чем на двух наборах входных данных.
7. Сделать вывод о результате выполнения.

Не следует сразу переходить к написанию кода. Основная цель работы — научиться сначала строить алгоритм.

Основные задачи 1–6 являются обязательными. Дополнительный блок рекомендуется выполнить полностью; при нехватке времени преподаватель может выбрать 2–3 задачи из него.

---

Задание для выполнения

Часть 1. Основные задачи

Задача 1. Характеристики компьютера

Пользователь вводит:

• объём оперативной памяти в ГБ;
• объём накопителя в ГБ;
• количество ядер процессора;
• тактовую частоту процессора в ГГц.

Необходимо вывести введённые характеристики в виде краткого отчёта.

Дополнительно вычислить условный показатель:

количество ядер × тактовая частота

Требование: отдельно определить входные данные, вычисляемые значения и выходные данные.

---

Задача 2. Свободное место на диске

Пользователь вводит общий объём диска и объём занятого пространства в ГБ.

Определить:

• объём свободного пространства;
• процент занятого пространства;
• процент свободного пространства.

Результат вывести с поясняющими подписями.

Например:

Общий объём: 512 ГБ
Занято: 320 ГБ
Свободно: 192 ГБ
Занято: 62.5 %
Свободно: 37.5 %

---

Задача 3. Перевод времени

Пользователь вводит количество секунд, прошедших с начала некоторого события.

Перевести это значение в часы, минуты и секунды.

Например:

Ввод:
7384

Результат:
2 ч. 3 мин. 4 сек.

Обязательно использовать операции // и %.

После реализации проверьте программу для:

• 60 секунд;
• 3600 секунд;
• 7384 секунд;
• 86399 секунд.

---

Задача 4. Перевод объёма данных

Пользователь вводит объём данных в байтах.

Определить этот объём:

• в килобайтах;
• мегабайтах;
• гигабайтах.

В данной задаче использовать:

1 КБ = 1024 байта
1 МБ = 1024 КБ
1 ГБ = 1024 МБ

Результат вывести в удобном для чтения виде.

---

Задача 5. Расчёт стоимости оборудования

Пользователь вводит стоимость трёх комплектующих компьютера:

• процессора;
• оперативной памяти;
• накопителя.

Необходимо вычислить:

• общую стоимость;
• стоимость с учётом фиксированной скидки 10 %;
• размер полученной скидки.

---

Задача 6. Покупка и сдача

Пользователь вводит стоимость товара и сумму денег, внесённую покупателем.

Необходимо определить:

• размер сдачи;
• количество купюр номиналом 1000 рублей;
• оставшуюся сумму;
• количество купюр номиналом 500 рублей;
• оставшуюся сумму;
• количество купюр номиналом 100 рублей.

Предполагается, что сумма покупки не превышает внесённую сумму.

Для решения использовать // и %.

---

Часть 2. Дополнительный алгоритмический блок

Задачи этого блока предназначены для углублённой отработки алгоритмического мышления. Они не требуют новых конструкций Python.

Задача 7. Площадь и периметр помещения

Пользователь вводит длину и ширину помещения в метрах.

Определить:

• площадь помещения;
• периметр;
• количество упаковок напольного покрытия.

Известно, что одна упаковка рассчитана на 2.4 м².

Сначала вычислить требуемую площадь покрытия, затем определить количество полных упаковок и остаток площади.

Дополнительное требование: придумать способ округления количества упаковок вверх, не используя специальные функции округления.

---

Задача 8. Разложение количества секунд

Пользователь вводит количество секунд.

Представить его в виде:

дни, часы, минуты, секунды

Например:

90061 секунд
= 1 день 1 час 1 минута 1 секунда

Составьте алгоритм самостоятельно, не копируя решение из задачи 3.

---

Задача 9. Расход интернет-трафика

Пользователь вводит:

• количество скачанных файлов;
• средний размер одного файла в МБ;
• количество дней использования подключения.

Определить:

• общий объём скачанного трафика в МБ;
• общий объём в ГБ;
• средний расход трафика за день.

---

Задача 10. Расчёт времени работы оборудования

Сервер выполнил несколько одинаковых операций.

Пользователь вводит:

• количество операций;
• среднее время выполнения одной операции в секундах.

Определить общее время выполнения всех операций и представить результат в часах, минутах и секундах.

---

Часть 3. Самостоятельная задача

Придумайте собственную задачу на последовательный алгоритм, связанную с вычислениями.

Условие должно содержать:

• не менее трёх входных данных;
• не менее двух вычислений;
• понятный результат.

Для задачи необходимо представить:

1. условие;
2. входные данные;
3. выходные данные;
4. алгоритм;
5. блок-схему;
6. программу на Python;
7. минимум два теста.

---

Контрольные вопросы

1. Что такое последовательный алгоритм?
2. Какие данные называются входными?
3. Какие данные называются выходными?
4. Чем отличается оператор / от //?
5. Для чего используется оператор %?
6. Как преобразовать количество секунд в часы, минуты и секунды?
7. Почему перед написанием программы полезно определить входные и выходные данные?
8. В каких задачах удобно применять остаток от деления?
9. Чем алгоритм отличается от программы?
10. Зачем проводить тестирование программы на нескольких наборах данных?