алгор.pptx
- Количество слайдов: 17
Основы алгоритмизации задач обработки данных
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММ Постановка задачи, Определение спецификаций, Разработка алгоритма, Кодирование, Тестирование отдельно разработанных частей (модулей), Тестирование всей программы, Сопровождение программного обеспечения
Основные понятия • Под алгоритмом понимают совокупность предписаний, которые однозначно определяют содержание и последовательность операций, преобразующих исходные данные в искомый результат. • Построение алгоритма, выполнение которого реализует конкретный процесс обработки данных, называют алгоритмизацией процесса
Алгоритм должен обладать следующими свойствами: 1. 2. 3. 4. Определенность (детерминированность) – означает, что каждый шаг, предусмотренный алгоритмом, должен иметь только одно толкование. Результативность (конечность) – решение задачи должно быть найдено за конечное число шагов. Массовость – возможность с помощью одного алгоритма решать серии однородных задач с различными исходными данными. Однозначность – решение задачи по определенному алгоритму при заданных исходных данных должно приводить всегда к одному и тому же результату.
Средства описания алгоритмов: 1. словесный, 2. формульно-словесный, 3. графический, 4. язык операторных схем, 5. языки программирования. Ограничения на алгоритм: 1. Алгоритм – это совокупность только допустимых конструкций 2. Схема должна содержать минимальное число параллельных ветвей 3. Каждый функционально законченный фрагмент алгоритма должен содержать 1 вход и 1 выход 4. Каждая подпрограмма должна выполнять только одну функцию и причем целиком
ГРАФИЧЕСКАЯ ФОРМА ОПИСАНИЯ АЛГОРИТМА • Графическая форма описания алгоритма представляется в виде схемы. Схемой называется графическое изображение логической структуры алгоритма, в котором каждый этап процесса переработки данных представляется в виде геометрических фигур (символов), имеющих определённую конфигурацию в зависимости от характера выполняемых операций. • Перечень символов, их наименование, отображаемые ими функции, форму и размеры символов, а так же правила применения символов и выполнения схем определяет ГОСТ 19. 701 -90(ИСО-5807 -85) Единая система программной документации и систем. Условные обозначения и правила выполнения[1]. Дата введения ГОСТа 01. 92.
Символы, используемые для составления схем алгоритмов Данные (ввод или вывод) Линия Процесс Пересечение линий в стандартных направлениях Предопределенный процесс Соединитель Решение Комментарий Границы цикла начало или конец схемы алгоритма
Основные логические структуры Схема структуры ветвления Схема структуры следования Да Нет вход S 1 В S 1 S 2 Да выход Нет В S 1
Структура повторения (цикл) Цикл 1 В S 1 Цикл 1 В – логическое условие окончания цикла Структура “ВЫБОР” – это обобщение структуры ветвления
Основные виды вычислительных процессов Различают следующие основные виды вычислительных процессов: • линейные, • разветвляющиеся, • циклические. При разработке структурных алгоритмов любой сложности для любого вида вычислительного процесса используются только основные логические структуры, рассмотренные выше.
Линейным называют такой вычислительный процесс, в котором все этапы вычислений выполняются в порядке их описания в программе. Порядок выполнения этапов не зависит от исходных данных и результатов вычислений Составить схему алгоритма вычисления значения
Разветвляющимся называют вычислительный процесс, в котором происходит выбор направления вычисления в зависимости от определенных условий. Каждому исходу контролируемого условия соответствует отдельное направление вычислений, которое называется ветвью вычислительного процесса Составить схему алгоритма вычисления значения Z=Y 2+1, где Y вычисляется по формуле: A + B/X , если X < 0 С + X 2 , если X 0
Циклические вычислительные процессы Многократно повторяемые этапы вычислений называются циклами В зависимости от числа повторений различают два основных типа циклов: 1. циклы с известным количеством повторений 2. циклы с неизвестным количеством повторений. Исходя из структуры, циклы в свою очередь разбиваются на 1. простые (не содержат внутри себя других циклов) и 2. сложные (вложенные), содержащие один или несколько других циклов
Этапы циклического процесса Переменная, значение которой изменяется при каждом повторении цикла, называется управляющей переменной или параметром цикла. Этапы 1. подготовка к выполнению цикла; 2. проверка окончания повторений цикла; 3. вычисления, выполняемые внутри цикла; 4. изменение параметра цикла. Указанные этапы могут иметь любой порядок следования, за исключением этапа “Подготовка”, который должен предшествовать всем остальным.
Циклический вычислительный процесс Разработать схему алгоритма вычисления значения Z = Y 2 + 1, где Yвычисляется по формуле: при условии, что значение переменной X будет изменяться в пределах от начального значения X – XN до конечного значения XK и каждое следующее значение X получается за счёт увеличения предыдущего на величину шага H.
Проверка правильности алгоритма (прокрутка) заключается в подстановке исходных данных и пошаговом выполнении алгоритма в соответствии со схемой. Обычно эта последовательность действий записывается в виде таблицы. Выполним прокрутку для предыдущей задачи. Результаты проверки сведены в таблицу.
ПРОКРУТКА
алгор.pptx