Полная шпаргалка для ОГЭ по информатике: все формулы и определения

Информатика является одним из важных предметов, изучаемых в школе. Научиться программировать, разбираться в компьютерных системах и осваивать новые технологии – задача, которую ставят перед учениками. Однако перед тем как приступить к самостоятельному погружению в изучение информатики, необходимо хорошо усвоить основные понятия, формулы и определения, которые встречаются на ОГЭ по предмету.

В нашей полной шпаргалке для ОГЭ по информатике вы найдете все необходимые составляющие для успешной подготовки к экзамену. В ней собраны не только формулы и определения, но и краткие разъяснения к каждому из них.

Примечание: Шпаргалка предназначена для быстрого повторения и систематизации полученных знаний. Она не заменяет полноценный учебник по информатике и не может быть использована в качестве единственного источника информации для подготовки к ОГЭ.

Основные разделы шпаргалки включают в себя: базовые понятия информатики, операционные системы, алгоритмы и программирование, компьютерные сети, базы данных и т.д. Каждый из разделов содержит компактные определения, примеры и формулы, которые помогут вам систематизировать и лучше усвоить материал.

Основные понятия в информатике

• Информация – знания, данные или факты, которые передаются или получаются с использованием различных средств.
• Данные – сырые факты, представленные в виде цифр, символов или других записей.
• Алгоритм – последовательность шагов или правил, по которым происходит решение задачи или достижение цели.
• Программа – набор инструкций, написанных на языке программирования, для выполнения определенной задачи компьютером.
• Результат – выходные данные, полученные в результате выполнения программы или обработки информации.

Другие важные понятия в информатике включают термины: компьютер, операционная система, база данных, сеть, интернет, программирование и многие другие. Понимание этих основных понятий поможет в изучении информатики и применении ее принципов в различных областях жизни.

Базовые структуры данных

1. Массив – это упорядоченная последовательность элементов, где каждый элемент имеет свой индекс. Массивы могут быть одномерными, двумерными и многомерными.

2. Стек – это структура данных, которая работает по принципу «последним пришёл, первым вышел» (LIFO). Основные операции в стеке: добавление элемента (push) и удаление элемента (pop).

3. Очередь – это структура данных, которая работает по принципу «первым пришёл, первым вышел» (FIFO). Основные операции в очереди: добавление элемента (enqueue) и удаление элемента (dequeue).

4. Связанный список – это структура данных, состоящая из узлов, каждый из которых содержит значение элемента и указатель на следующий узел. Связанный список может быть односвязным или двусвязным.

5. Дерево – это иерархическая структура данных, состоящая из узлов, где каждый узел может иметь несколько потомков. В дереве выделяют корень, узлы и листья.

6. Граф – это абстрактная структура данных, состоящая из вершин и ребер. Графы могут быть направленными и ненаправленными, взвешенными и невзвешенными.

7. Хэш-таблица – это структура данных, которая позволяет быстро и эффективно хранить и получать данные с помощью специальной функции хэширования. Хэш-таблица состоит из слотов (ячеек) и коллизий (конфликтов).

8. Графические структуры данных – это способы представления графической информации, такие как пиксели, векторы и растровые изображения. Графические структуры данных широко используются в компьютерной графике и компьютерном зрении.

Знание базовых структур данных является важным для понимания основ алгоритмов и программирования. Они помогают организовывать и обрабатывать данные эффективно.

Форматы данных и их применение

В информатике существует множество форматов данных, которые используются для хранения и передачи информации. Каждый формат имеет свою спецификацию и применяется в разных областях.

Одним из наиболее распространенных форматов данных является текстовый формат. Он используется для представления информации в виде текста, который может быть прочитан и изменен человеком. В текстовом формате данные хранятся в виде последовательности символов и часто используют специальные символы для разделения или оформления информации.

Другим популярным форматом данных является бинарный формат. Он используется для представления информации в виде последовательности байтов, что позволяет более эффективно хранить и передавать данные. Бинарный формат часто применяется в компьютерных программно-аппаратных системах, где требуется высокая скорость обработки информации.

Один из наиболее универсальных форматов данных – это графический формат. Он используется для хранения и передачи графической информации, такой как изображения, рисунки и фотографии. Графический формат может быть как текстовым, так и бинарным, и его выбор зависит от требований к размеру файла, качеству изображения и возможностях использования данных.

Также существуют специализированные форматы данных, которые применяются в конкретных областях. Например, формат данных для баз данных используется для хранения структурированной информации, формат данных для аудио и видео – для хранения и воспроизведения звука и видео.

Каждый формат данных имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор формата зависит от конкретной задачи и требований к передаваемой или хранимой информации.

Алгоритмы поиска и сортировки

Алгоритмы поиска и сортировки широко применяются в информатике для упорядочивания и нахождения элементов в наборе данных. Они играют важную роль в различных областях, таких как базы данных, поиск в интернете, компьютерная наука и другие.

Алгоритмы поиска

Алгоритмы поиска позволяют найти определенный элемент в наборе данных. Вот некоторые из наиболее распространенных алгоритмов поиска:

1. Линейный поиск: поэлементное сравнение искомого элемента с каждым элементом в наборе данных.
2. Бинарный поиск: применяется только для отсортированных элементов, позволяет быстро находить элемент путем деления набора данных на половины и сравнения среднего элемента с искомым.
3. Интерполяционный поиск: использует пропорциональность для нахождения элемента приблизительно в определенном диапазоне.

Алгоритмы сортировки

Алгоритмы сортировки помогают упорядочить элементы в наборе данных. Вот некоторые из наиболее распространенных алгоритмов сортировки:

• Сортировка пузырьком: последовательное сравнение и перестановка соседних элементов, пока весь набор данных не будет упорядочен.
• Сортировка выбором: нахождение минимального элемента и его перемещение в начало набора данных, затем поиск минимального элемента в оставшейся части и его перемещение на следующую позицию и так далее.
• Сортировка вставками: поэлементное сравнение и вставка элементов на правильные позиции в уже отсортированную часть набора данных.
• Сортировка слиянием: разделение набора данных на две части, сортировка каждой из них отдельно, а затем последовательное объединение двух отсортированных частей.
• Быстрая сортировка: выбор опорного элемента, разделение набора данных на две части (меньше и больше опорного), рекурсивная сортировка каждой из них и их объединение.

Основное отличие между алгоритмами поиска и сортировки заключается в том, что алгоритмы поиска позволяют найти определенный элемент, а алгоритмы сортировки упорядочивают элементы в наборе данных.

Логические операции и булева алгебра

• Логическое И (AND) – обозначается символом &&. Возвращает true, если оба операнда являются true, иначе возвращает false.
• Логическое ИЛИ (OR) – обозначается символом ||. Возвращает true, если хотя бы один из операндов является true, иначе возвращает false.
• Логическое НЕ (NOT) – обозначается символом !. Возвращает true, если операнд является false, и наоборот.

Булева алгебра – математическая дисциплина, изучающая систему логических операций над логическими значениями. В булевой алгебре используются следующие правила:

• Законы идемпотентности:
  • A || A = A
  • A && A = A
• Законы коммутативности:
  • A || B = B || A
  • A && B = B && A
• Законы дистрибутивности:
  • A || (B && C) = (A || B) && (A || C)
  • A && (B || C) = (A && B) || (A && C)
• Законы дополнительности:
  • A || !A = true
  • A && !A = false
• Законы поглощения:
  • A || (A && B) = A
  • A && (A || B) = A

Знание логических операций и булевой алгебры необходимо для работы с условными конструкциями и логическими выражениями в программировании.

Работа с числами в различных системах счисления

• Десятичная система счисления основана на числе 10 и использует 10 цифр от 0 до 9. Каждая позиция числа в десятичной системе имеет вес, который определяется степенью числа 10.
• Двоичная система счисления основана на числе 2 и использует 2 цифры 0 и 1. Каждая позиция числа в двоичной системе имеет вес, который определяется степенью числа 2.
• Восьмеричная система счисления основана на числе 8 и использует 8 цифр от 0 до 7. Каждая позиция числа в восьмеричной системе имеет вес, который определяется степенью числа 8.
• Шестнадцатеричная система счисления основана на числе 16 и использует 16 цифр от 0 до 9 и буквы A до F. Каждая позиция числа в шестнадцатеричной системе имеет вес, который определяется степенью числа 16.

Для преобразования числа из одной системы счисления в другую часто используются следующие математические формулы:

1. Для преобразования числа из десятичной системы в двоичную, восьмеричную или шестнадцатеричную системы счисления, число нужно последовательно делить на основание новой системы счисления, а остатки от деления записывать в обратном порядке. Пример: 25₁₀ = 11001₂ = 31₈ = 19₁₆.
2. Для преобразования числа из двоичной, восьмеричной или шестнадцатеричной системы в десятичную систему счисления, каждую цифру числа нужно умножить на соответствующую степень основания системы счисления и сложить все полученные произведения. Пример: 1011₂ = 1*2³ + 0*2² + 1*2¹ + 1*2⁰ = 11₁₀.

В случае необходимости выполнения арифметических операций со значениями, представленными в разных системах счисления, числа нужно сначала преобразовать в десятичную систему, выполнить операции и затем преобразовать результат обратно в исходную систему счисления.

Основы программирования и язык Python

Python — это высокоуровневый язык программирования, который отличается простотой и понятным синтаксисом. Он поддерживает различные парадигмы программирования, такие как структурное, объектно-ориентированное и функциональное программирование.

Для создания программ на Python необходимо использовать специальные инструменты — текстовый редактор и интерпретатор Python. Текстовый редактор используется для написания исходного кода программы, а интерпретатор выполняет этот код и выводит результат на экран.

В языке Python есть множество встроенных функций и операторов, которые упрощают работу с данными. Например, операторы для математических вычислений (+, -, *, /) или функции для работы со строками (len, lower, upper).

Для хранения и обработки данных в Python используются переменные. Переменная — это именованная область памяти, в которой можно хранить значения различных типов данных: числа, строки, списки, словари и т.д.

Кроме встроенных функций, в Python можно создавать свои собственные функции. Функция — это блок кода, который может быть вызван из другой части программы и выполнить определенную задачу. Функции позволяют сделать программу более организованной и модульной.

Одной из мощных возможностей Python являются модули. Модуль — это файл с расширением .py, который содержит определения функций, классов и переменных. Модули позволяют организовать код программы в отдельные файлы, что упрощает его поддержку и развитие.

Важной частью программирования является работа с условиями и циклами. Условия позволяют выполнять различные действия в зависимости от определенного условия (if, else). Циклы позволяют выполнять однотипные действия несколько раз (for, while).

И, наконец, для отладки программ на Python используются специальные инструменты — дебаггеры. Дебаггеры позволяют искать и исправлять ошибки в программе.