ОТ ПРОСТОГО К СЛОЖНОМУ: СИСТЕМА ПОСТЕПЕННО УСЛОЖНЯЮЩИХСЯ ЗАДАЧ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ РАЗВЕТВЛЯЮЩИХСЯ АЛГОРИТМОВ В C#

Тазетдинова Ю.А., к.ф.-м.н., доцент

Тазетдинов Б.И., к.ф.-м.н., доцент

Гималтдинов А.Ф., студент 1 курса ПИ

г. Бирск, Бирский филиал Уфимского университета науки и технологий

Аннотация. В статье рассматривается методика обучения начинающих программистов работе с разветвляющимися алгоритмами в C# через систему постепенно усложняющихся практических задач. Предлагаемый подход помогает преодолеть типичные трудности, связанные с переходом от знания синтаксиса к умению решать реальные задачи. Описана поэтапная система заданий – от базовых условий до комплексных логических структур – которая формирует устойчивые навыки алгоритмического мышления и готовит студентов к решению практических проблем программирования.

Ключевые слова: разветвляющиеся алгоритмы, C#, оператор if, логические операторы, switch-case, вложенные условия, алгоритмическое мышление.

Введение. Многие начинающие программисты успешно заучивают синтаксис операторов if, else if и switch, но сталкиваются с значительными трудностями, когда дело доходит до решения даже несложных задач. Они не могут декомпозировать условие задачи на отдельные логические шаги, выявить взаимосвязи между данными и корректно структурировать код. Традиционный подход, при котором студентам сразу предлагаются сложные многоуровневые условия, часто приводит к фрустрации и формированию устойчивых ошибок.

Цель работы – разработать и предложить систему постепенно усложняющихся задач для освоения разветвляющихся алгоритмов в C#, которая позволяет планомерно формировать навыки алгоритмического мышления и преодолевать разрыв между знанием синтаксиса и умением решать практические задачи.

Решением обозначенных проблем является принцип «от простого к сложному», реализованный через продуманную последовательность учебных заданий, которая обеспечивает последовательное освоение базовых конструкций ветвления и их постепенное усложнение до уровня решения комплексных практических задач.

1. Базовое ветвление. Формирование интуиции. Цель этого этапа – закрепить понимание того, что программа может выполнять различные действия в зависимости от истинности или ложности простого условия.

Задача 1.1. Определение знака числа. Пользователь вводит число. Выведите сообщение «Число положительное», «Число отрицательное» или «Число равно нулю».

Это первое знакомство с конструкцией if-else. Задача учит проверять одно значение по нескольким взаимоисключающим условиям.

Задача 1.2. Проверка на четность. Запросите у пользователя целое число и выведите на экран, является ли оно четным.

Вводится понятие операции остатка от деления % и ее использование в логическом выражении. Закрепляется работа с единственным условием if-else.

2. Логические операторы. Комбинирование условий. На этом этапе студенты учатся описывать более сложные правила, комбинируя простые условия с помощью операторов && (И), || (ИЛИ), ! (НЕ).

Задача 2.1. Проверка попадания в диапазон. Напишите программу, которая проверяет, принадлежит ли введенное число промежутку от 10 до 100 включительно.

Идеальная задача для демонстрации логического оператора &&. Показывает, как проверить выполнение двух условий одновременно.

Задача 2.2. Простейший калькулятор. Пользователь вводит два числа и символ операции (+, -, *, /). Программа должна выполнить соответствующую операцию и вывести результат. Реализуйте проверку деления на ноль.

Задача требует использования как if для выбора операции, так и вложенного if для проверки корректности операции деления. Это первый шаг к вложенным структурам.

3. Вложенные условия и оператор выбора switch. Здесь формируется умение работать с иерархией условий и выбирать оптимальную конструкцию для читаемости кода.

Задача 3.1. Определение времени года. Пользователь вводит номер месяца (1-12). Программа определяет и выводит время года (зима, весна, лето, осень).

Задачу можно решить длинной цепочкой else if, но она идеально подходит для демонстрацию эффективности оператора switch-case. Позволяет обсудить критерии выбора между if и switch.

Задача 3.2. Проверка авторизации с дополнительными условиями. Программа запрашивает логин и пароль. Если логин и пароль верны, выводится «Доступ разрешен». Если логин верный, а пароль нет, выводится «Неверный пароль». Если логина нет в системе, выводится «Пользователь не найден».

Классический пример вложенного ветвления. Студенты учатся выстраивать логическую цепочку: сначала проверяется одно глобальное условие (существование логина), а внутри него – другое (корректность пароля).

4. Комплексные задачи. Интеграция ветвлений в полноценные алгоритмы. Финальный этап, на котором отрабатывается навык интеграции разветвляющихся алгоритмов в более сложные программы, включая циклы и обработку ввода.

Задача 4.1. Поиск максимального из трех чисел. Запросите у пользователя три целых числа и определите, какое из них является наибольшим.

Эта задача заставляет думать стратегически. Студенты должны решить, сравнивать ли все числа одновременно или использовать последовательные сравнения, что развивает алгоритмическое мышление.

Задача 4.2. Простая валидация ввода в цикле. Напишите программу, которая в цикле запрашивает у пользователя число, пока не будет введено число в диапазоне от 1 до 5. При вводе некорректного числа выводите соответствующее сообщение об ошибке.

Ключевая задача, показывающая практическое применение ветвлений. Условие if внутри цикла while используется для проверки корректности данных и управления потоком выполнения программы. Это мостик к теме циклов и обработки исключительных ситуаций.

Заключение. Предложенная система задач представляет собой не просто набор упражнений, а целостную методическую цепочку. Каждое новое задание вытекает из предыдущего, незначительно увеличивая сложность и вводя новый концептуальный элемент. Такой подход позволяет студенту постоянно находиться в «зоне ближайшего развития», где задача является вызовом, но выполнимой. В результате у обучающегося формируется не фрагментарное знание синтаксиса, а целостное и глубокое понимание логики разветвляющихся алгоритмов, что служит прочным фундаментом для дальнейшего изучения программирования на C#.

Литература

1. Павловская Т.А. С#. Программирование на языке высокого уровня. – СПб.: Питер, 2009. – 432 с.

2. Информационно-справочная система ресурса Microsoft. URL: https://msdn.microsoft.com/uk-ua/library/ms173121(v=vs.90).aspx (дата обращения: 08.10.2025).

3. Ресурс METANIT.COM. URL: https://metanit.com/sharp/tutorial/ (дата обращения: 15.10.2025).

4. Ресурс internetурок. URL: https://interneturok.ru/lesson/algebra/podgotovka-k-ege/tema-2-uravneniya-i-neravenstva/kvadratnye-uravneniya-lineynye-uravneniya-praktika (дата обращения: 16.10.2025).