Понятие алгоритма Блок схемы Что такое алгоритм

Понятие алгоритма. Блок схемы

Что такое алгоритм? • Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов. • Если вы внимательно оглянитесь вокруг, то обнаружите множество алгоритмов которые мы с вами постоянно выполняем. Мир алгоритмов очень разнообразен. Несмотря на это, удается выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.

Пример алгоритма • • Как слона засунуть в холодильник? 1) Открыть дверцу холодильника. 2) Засунуть слона. 3) Закрыть холодильник. • Теперь вопрос: как жирафа засунуть в холодильник?

Задание • Придумайте свой алгоритм.

Свойства алгоритмов • Дискретность (от лат. discretus — разделённый, прерывистый, раздельность) (алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке); • Детерминированность (от. лат. determinate – определенность, точность) (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае); • Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения); • Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными); • Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях).

Виды алгоритмов • 1. Линейный алгоритм (описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке); • 2. Циклический алгоритм (описание действий, которые должны повторятся указанное число раз или пока не выполнено заданное условие); • 3. Разветвляющийся алгоритм (алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий); • 4. Вспомогательный алгоритм (алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя).

Задание • Приведите пример на каждый вид алгоритма.

Формы представления алгоритмов • В устной форме. • В письменной форме на естественном языке. • В письменной форме на формальном языке.

Формы представления • Для более наглядного представления алгоритма широко используется графическая форма – блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов. • При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий

Стадии создания алгоритма • 1. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной человеку, который его разрабатывает (определить цель, наметить план действий). • 2. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной тому объекту (в том числе и человеку), который будет выполнять описанные в алгоритме действия (выбрать среду и объект алгоритма, детализировать алгоритм). • Компьютер – автоматический исполнитель алгоритмов. • Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

Блок-схемы • Начало или конец: Начало • Команды или вычисления: • Ввод-вывод: Открыть дверь Вводим A, B, C Сегодня солнечно? • Условие: • Счетчик: A=A+B Счетчик (используется для циклов)

Блок-схемы • Фигуры соединяются стрелками, это означает порядок выполнения.

Линейный алгоритм. Блок-схема Линейный алгоритм - описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке

Линейный алгоритм. Математический Начало пример • Задаются числа A, B, C. Вывести сумму этих чисел. Вводим A, B, C A=A+B A=A+C Выводим A Конец

Циклический алгоритм • Циклический алгоритм описание действий, которые должны – повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. • Перечень повторяющихся действий называют телом цикла.

Циклический алгоритм • Циклические алгоритмы бывают двух типов: • Циклы со счетчиком, в которых какие-то действия выполняются определенное число раз; • Циклы с условием, в которых тело цикла выполняется, в зависимости от какого-либо условия. Различают циклы с предусловием и постусловием.

Циклы со счетчиком. Блок-схема Циклы со счетчиком используют когда заранее известно какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Например, на уроке физкультуры вы должны пробежать некоторое количество кругов вокруг стадиона.

Циклы со счетчиком. Пример Начало Вводим N • Нужно вывести числа от 0 до N. Переменная для счетчика Заводим переменную i=0 НЕТ i<=N ДА Выводим i Каждый раз прибавляем 1 i=i+1 Конец

Циклы с условием. Блое-схема. Циклы с предусловием Часто бывает так, что необходимо повторить тело цикла, но заранее не известно, какое количество раз это надо сделать. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия. Такие циклы называются циклы с условием. Циклы в которых сначала проверяется условие, а затем, возможно, выполняется тело цикла называют циклы с предусловием.

Циклы с постусловием Если условие проверяется после первого выполнения тела цикла, то циклы называются циклы с постусловием. Например, в субботу вечером вы смотрите телевизор. Время от времени поглядываете на часы и если время меньше полуночи, то продолжаете смотреть телевизор, если это не так, то вы прекращаете просмотр телепередач.

• В общем случае схема циклического алгоритма с условием будет выглядеть так: • Пока условие повторять действие. • При составлении циклических алгоритмов важно думать о том, чтобы цикл был конечным. Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается, называется зацикливанием.

Начало Пример цикла с условием • Задается число N. Вывести квадраты чисел, начиная с 1, пока квадрат какого-либо числа будет не больше, чем N. Вводим N Заводим переменную i=0 i*i<=N Выводим i*i i=i+1 Конец

Разветвляющийся алгоритм • Во многих случаях требуется, чтобы при одних условиях выполнялась одна последовательность действий, а при других – другая. • Примеры: • • 1) Если пошел дождь, то надо открыть зонт. 2) Если прозвенел будильник, то надо вставать. 3) Если встречу Сашу, то скажу ему … 4) Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам. Разветвляющийся алгоритм - алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.

Разветвляющийся алгоритм Компьютер зависимости от какого-либо условия может выполнять или не выполнять те или иные действия. Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося, так как в зависимости от значения условия выбираются те или иные действия. В общем случае схема разветвляющегося алгоритма будет выглядеть так: «если условие, то действие 1, иначе действие 2» Так же можно использовать неполную форму: «если условие, то действие» В этом случае не предусматривается действий на случай невыполнения условия. Условие – это высказывание, которое может быть либо истинно, либо ложно.

Разветвляющийся алгоритм. Блок-схема

Вспомогательный алгоритм • Вспомогательный алгоритм – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя.

Практическое применение алгоритмов в сфере информационных технологий • Приведите примеры.

Нарисуйте блок схемы для следующих алгоритмов • Вводится число N. Нужно вывести надпись “больше нуля”, если. N – положитильное; “меньше нуля”, еслиотрицательное, “равно нулю”, еслиравно 0.

• Дана блок-схема. • Определить результат F при разных входных данных: 1) 2) 3) 4) Ввод: A=7; B=8; C=9 Ввод: A=6; B=6; C=-10 Ввод: A=6; B=10; C=-10 Ввод: A=-14324; B=12123; C=15657

• Определить результат выполнения алгоритма при определённых значениях исходных данных: • при x=16 и y=2 • при х=289 и у=24