Понятие об алгоритмах 1 Понятие алгоритма

Понятие об алгоритмах 1

Понятие алгоритма – одно из фундаментальных понятий информатики Алгоритм – описание, определяющее содержание и последовательность исполнимых элементарных операций, переводящих исходные данные в искомый результат Алгоритм всегда связан с определенным исполнителем, способным «понять» и выполнить все операции Исполнителем может быть человек, животное, группа людей, техническое устройство Важную роль в современной технике играют формальные исполнители (компьютеры, промышленные автоматы и т. п. ) Набор доступных исполнителю действий называется системой команд исполнителя 2

Свойства алгоритмов ! ! ! Дискретность. Одно из первых требований, которое предъявляется к алгоритму, состоит в том, что описываемый им процесс должен состоять из последовательности законченных действий–шагов. Переход к следующему шагу возможен лишь после завершения предыдущего Понятность. Алгоритм должен содержать только те команды, которые входят в систему команд исполнителя Результативность. Алгоритм должен приводить к правильному результату при корректных исходных данных, и не приводить к ошибочному результату ни при каких исходных данных Конечность, то есть способность алгоритма заканчиваться за конечное число шагов Определенность означает, что алгоритм должен при одних и тех же исходных данных всегда приводить к одному и тому же результату Массовость, то есть возможность с помощью одного алгоритма решать любую задачу некоторого класса. Это свойство значительно увеличивает практическую ценность алгоритма 3

Способы записи алгоритмов Словесный способ представляет собой запись последовательности действий на естественном языке. Этот способ в основном рассчитан на исполнение алгоритма человеком Формализованные языки различных наук (химические формулы, технологические карты и т. п. ) Графический способ (блок-схемы). Команды изображаются в виде геометрических фигур, внутри которых описываются словесно или с помощью формул выполняемые действия. Обозначения регулируются стандартами Языки программирования, позволяющие записать алгоритм для выполнения его компьютером 4

Основные алгоритмические конструкции Линейная (последовательность) Все действия алгоритма выполняются последовательно ровно один раз 5

Пример линейного алгоритма Задача: ввести данные о размерах помещения (длина, ширина, высота) и вывести его объем, площадь пола и площадь стен). Блок-схема 6

Основные алгоритмические конструкции Условная (ветвление) Выполняется проверка условия и в зависимости от результата выполняется либо один, либо другой блок Возможно отсутствие одного из блоков. Такая конструкция называется ветвлением в неполной форме 7

Пример разветвляющегося алгоритма Блок-схема Задача: ввести коэффициенты квадратного уравнения и вывести его корни, либо сообщение о том, что корней нет. ложь истина 8

Основные алгоритмические конструкции Циклическая (повторение) Действия повторяются многократно, до тех пор, пока выполнено заданное условие Условие может проверяться либо до, либо после выполнения действий Цикл с предусловием Цикл с постусловием 9

Пример циклического алгоритма Задача: ввести данные об Блок-схема оценках группы из 25 студентов на экзамене по информатике и вывести средний балл ложь истина 10

Основные алгоритмические конструкции Все конструкции могут вкладываться друг в друга в любых сочетаниях ! Из этих трех базовых конструкций может быть построен любой алгоритм ! 11

Пример сложного алгоритма Задача: ввести данные об оценках группы из 25 студентов на экзамене и вывести количество студентов, сдавших экзамен на повышенную оценку Блок-схема ложь истина ложь 12