Зиннатуллин Зуфар Ильдарович, учитель информатики
124498, г. Москва, г. Зеленоград, Берёзовая ал., д. 8А
Moscow
Корчажкина Ольга Максимовна, канд. тех. наук, ст. научный сотрудник, Институт кибернетики и образовательной информатики им. А. И. Берга
119333, г. Москва, ул. Вавилова, д. 44, к. 2
Moscow
В статье приводится способ оптимизации процесса перебора вариантов при решении криптоарифметических (переборных) задач на сложение в столбик двух многоразрядных чисел с помощью языка программирования Python. Отмечается, что решение переборных задач может осуществляться по двум направлениям — комбинаторному (алгебраическому) и программному. Причем выяснилось, что алгебраические способы оптимизации нецелесообразно напрямую выражать в программных кодах, поскольку у языков программирования существуют собственные возможности оптимизации поисковых процедур.
Поэтому обучение способам оптимизации поиска при решении переборных задач следует осуществлять в два этапа. Комбинаторные способы целесообразно рассматривать в курсе информатики на уровне основного общего образования как средство формирования логического мышления и алгоритмических навыков учащихся. Тогда как к программному направлению переходят на более высокой ступени среднего общего образования — при освоении учащимися высокоуровневых языков программирования.
Описанные в статье стратегия оптимизации поиска при решении криптоарифметических задач и ее реализация на языке Python предполагают отказ от использования обычных циклических конструкций, а также известных способов обработки символьных данных. При составлении компьютерной программы «Слова.py» применялись метод join и функция permutations модуля itertools из стандартной библиотеки языка Python, что значительно упростило запись программных кодов и сократило время перебора при поиске решения.
The article provides a way to optimize an enumeration process in the Python programming language while solving crypto-arithmetic (enumerative) tasks where two multi-digit numbers add to each other in a column. It is noted that there are two directions in fulfilling enumeration problems which suggest being optimized by combinatorial (algebraic) and programming methods. Moreover, it has been found out that it is impractical to express algebraic optimization methods directly in program codes, since programming languages have their own possibilities for optimizing search procedures.
Therefore, the process of learning how to optimize search while fulfilling enumerative tasks should be carried out in two stages. Combinatorial methods are the best means of forming students’ logical mindsets and algorithmic skills. That is the reason why these methods should necessarily be included in the informatics course at the level of general secondary education. Then, at the advanced stage of training, or at the level of secondary general education, it is useful for students to move to the programming direction mastering high-level programming languages.
The optimizing strategy of solving crypto-arithmetic problems described in the article, and its implementation in the Python language involves omitting conventional cyclic structures, as well as widely known methods of processing character data. When compiling a computer program "слова.py", the authors applied the join method and the permutations function of the itertools module from the Python standard library. This choice has greatly simplified the recording of the program codes and reduced the time it took to search for the solution.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.