Основы алгоритмизации Вопросы 1 2 3 4

Основы алгоритмизации

Вопросы: 1. 2. 3. 4. 5. Понятие алгоритма. Исполнители алгоритмов Свойства алгоритма. Виды и типы алгоритмов. Способы разработки и формы представления алгоритмов. 6. Базовые конструкции алгоритмов.

Термин алгоритм своим происхождением обязан великому ученому древнего Востока Мухаммеду ибн Муса ал Хорезми, который жил приблизительно с 783 по 850 г. г.

Алгоритм это точное и понятное предписание исполнителю совершить последовательность действий , направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи.

Исполнитель – это человек или автомат, умеющий выполнять некоторый вполне определенный набор действий (систему команд исполнителя)

Свойства алгоритмов: 1. 2. 3. 4. 5. Дискретность; Определенность; Результативность; Массовость; Формальность.

Можно выделить три класса алгоритмов: • Вычислительные; • Информационные; • Управляющие.

Вычислительные алгоритмы, как правило, работают со сравнительно простыми типами (числами, матрицами), но сам процесс вычислений может быть долгим и сложным.

Информационные алгоритмы – представляют собой набор сравнительно простых процедур (например, поиск числа или слова, удовлетворяющего определенным признакам), но работающих с большим объемом информации. Таковы алгоритмы различных баз данных.

Управляющие алгоритмы характеризуются тем, что данные к ним поступают от внешних процессов, которыми они. Значения данных в ходе работы алгоритма меняются, и алгоритм должен во время отреагировать, т. е. выдать управляющий сигнал.

Разработка алгоритма решения задачи называется алгоритмизацией

Одним из приемов разработки алгоритмов является метод пошаговой детализации. Он заключается в том, что первоначально формируется общая структура алгоритма, а далее прорабатываются (детализируются) его отдельные блоки.

Формы представления алгоритмов: • На естественном языке (словеснопошаговое описание); • В виде блок-схемы; • На специальном языке для записи алгоритмов (алгоритмическом языке).

Запись на естественном языке не требует детальных разъяснений и полной формализации (т. е. в соответствии с определенной формой и порядком)

Изображение алгоритма в виде блоксхемы позволяет отдельные действия (этапы) алгоритма изображать при помощи различных геометрических фигур (блоков) и связей между ними, которые обозначаются стрелками, соединяющими эти фигуры.

Алгоритмические языки наиболее близки к естественным. Однако правила построения конструкций в алгоритмических языках более «жесткие» . К алгоритмическим языкам можно отнести как учебные алгоритмические языки (УАЯ), так и реально существующие языки программирования.

Базовые конструкции алгоритмов – это ограниченный набор блоков и стандартных способов их соединения. Существуют три базовых конструкции алгоритмов: следование, разветвление и цикл.

Структура СЛЕДОВАНИЕ – это последовательное выполнение отдельных блоков или групп блоков в естественном порядке. Та часть программы, которая использует структуру «следование» , называется линейной. В линейных частях программы используются все операторы и функции, кроме операторов ветвления, циклов и переходов, нарушающих следование.

Структура РАЗВЕТВЛЕНИЕ – имеет три вида: ветвление, обход и множественный выбор.

Ветвление применяется тогда, когда в зависимости от условия нужно выполнить либо одно, либо другое действие, при этом любое действие может в свою очередь содержать несколько этапов.

Обход – частный случай ветвления, когда одна ветвь не содержит никаких действий.

Множественный выбор является обобщением ветвления, когда в зависимости от значения переменной N выполняется одно из нескольких действий: при N = 1 выполняется действие S 1, при N = 2 выполняется действие S 2, и т. д.

ЦИКЛОМ называется программа (или часть программы) многократно выполняемая при заданном условии. Существует три вида циклов – это циклы с послеусловием «ДО» , цикл с предусловием «ПОКА» и цикл с параметром «ДЛЯ» .

В цикле ДО проверка условия происходит после того, как тело цикла выполнится. Поэтому цикл выполняется хотя бы один раз.

Цикл ПОКА отличается от цикла ДО тем, что проверка условия производится до выполнения цикла, и если условие выхода из цикла выполняется, то цикл не выполняется ни разу.

Цикл с параметром ДЛЯ отличается от других циклов наличием числовой переменной цикла, которая им управляет с определенным шагом. Начальное и конечное значения этой переменной могут записываться с помощью арифметических выражений. Значение шага может быть как положительным, так и отрицательным. Если шаг опущен, то значение шага = 1.

Циклы бывают простые и вложенные. Простым называется цикл, внутри которого нет других циклов. Вложенные циклы называются еще кратными или циклами в цикле. Методы программирования вложенных циклов практически ничем не отличаются от программирования простых циклов.