Алгоритмизация Лекция 5 План Основы алгоритмизации Способы

Алгоритмизация Лекция 5

План Основы алгоритмизации Способы представления алгоритмов Алгоритмические структуры Литература

Литература Романова Ю. Д. Информатика и информационные технологии : учеб. пособие / Ю. Д. Романова, П. А. Музычкин, И. Г. Лесничая, В. И. Шестаков, И. В. Миссинг; под ред. Ю. Д. Романовой. – 4 -е изд. , перераб. и доп. – М. : Эксмо, 2010. – с. 104 -110. Статья «Алгоритм» в свободной энциклопедии «Википедия» // http: //ru. wikipedia. org/ План

Основы алгоритмизации «Алгоритм» является базовым основополагающим понятием информатики, а алгоритмизация (программирование) – основным разделом курса информатики. Понятие алгоритма, как и понятие информации, точно определить невозможно. Поэтому встречаются самые разнообразные определения – от «интуитивных» ( «алгоритм – это план решения задачи» ) до «строго формализованных» (нормальные алгоритмы Маркова). Будем использовать следующее определение: Алгоритм – это конечная последовательность однозначных предписаний, исполнение которых позволяет с помощью конечного числа шагов получить решение задачи, однозначно определяемое исходными данными.

Основы алгоритмизации Термин «алгоритм» происходит от латинизации имени великого арабского математика Муххамеда аль-Хорезми, который еще в IX в. разработал правила выполнения арифметических операций для многозначных чисел. Понятие «алгоритм» использовалось математиками для описания последовательности решения математических задач (алгоритм решения квадратного уравнения, алгоритм сложения дробей и др. ).

Основы алгоритмизации Алгоритмы обладают следующими основными свойствами: Дискретность. Алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение некоторых простых шагов (команд). При этом для выполнения каждого шага алгоритма требуется конечный отрезок времени, то есть преобразование исходных данных в результат осуществляется во времени дискретно. Определенность (детерминированность). В каждый момент времени следующий шаг работы алгоритма однозначно определяется состоянием системы. Таким образом, алгоритм выдаёт один и тот же результат (ответ) для одних и тех же исходных данных. Далее…

Основы алгоритмизации Понятность исполнителю. Алгоритм предназначен для выполнения исполнителем (например, человеком или техническим устройством). Поэтому алгоритм должен включать только те команды, которые понятны исполнителю, т. е. входя в систему команд исполнителя. Результативность (конечность). Алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов. Массовость – алгоритм решения разрабатывается в общем виде, так чтобы его можно было применить дл всего класса задач, различающихся исходными данными.

Основы алгоритмизации Процесс разработки алгоритма называется алгоритмизацией и требует четкого понимания задачи. Сущность алгоритмизации вычислительного процесса проявляется в следующих действиях: § Выделение законченных частей вычислительного процесса. § Формальная запись каждого из них. § Назначение определенного порядка выполнения выделенных частей. § Проверка правильности выбранного алгоритма. План

Способы представления алгоритмов Существует несколько способов представления алгоритмов. Словесный способ. Описание алгоритма состоит из словесного перечня действий. Например: Недостатком такого представления является отсутствие четкой формализации и наглядности выполнения процесса, но таким способом можно описывать алгоритмы с любой степенью детализации.

Способы представления алгоритмов Формульно-словесный способ основан на описании инструкций по выполнению конкретных действий на основе формул, в четкой последовательности в сочетании со словесными пояснениями.

Способы представления алгоритмов Табличный способ. Алгоритм задается в виде таблицы и расчетных формул. Этот способ наиболее часто используется в экономических расчетах. Исходные данные и результаты заносятся в заголовки столбцов таблицы. Например:

Способы представления алгоритмов Операторный (при помощи операторных схем). При использовании этого способа вычислительный процесс изображается в виде последовательности символов (операторов). Они обозначают группы стандартны или нестандартных операций, реализующих законченную процедуру с указанием связи между отдельными операторами. Порядок выполнения – слева направо, стрелки указывают переход от логического оператора (проверки), знак «точка с запятой» (; ) обозначает конец варианта и показывает, что между соответствующими операторами нет связи.

Способы представления алгоритмов Графический (при помощи блок-схем). Каждый этап отображается в виде геометрических фигур – «блоков» , форма которых зависит от выполняемой операции. Блок может иметь имя (метку). Линия соединения блоков показывает направление процесса обработки данных. Каждое направление называется ветвью. Перечень блоков, их наименование, функции, формы, размеры, взаиморасположение определяются ГОСТом 19. 003 -80.

Способы представления алгоритмов План

Алгоритмические структуры Различают три основные алгоритмические структуры: § следование (линейная структура), § развилка (разветвляющийся алгоритм), § цикл (циклический алгоритм). Эти структуры в алгоритме могут различным образом комбинироваться друг с другом.

Алгоритмические структуры

Алгоритмические структуры Примером линейного алгоритма может быть алгоритм расчета Y по формуле Y=X 2.

Алгоритмические структуры

Алгоритмические структуры Примером разветвляющегося алгоритма может быть выбор наибольшего из двух чисел. Будем предполагать, что числа разные.

Алгоритмические структуры Циклический алгоритм Алгоритмы, определенные действия в которых многократно повторяются, называются алгоритмами циклической структуры. Многократно повторяющиеся действия составляют тело цикла. Существует несколько видов циклов: цикл со счетчиком, цикл с предусловием, цикл с постусловием.

Алгоритмические структуры

Алгоритмические структуры Примером циклического алгоритма является расчет суммы десяти произвольных чисел, вводимых пользователем. План