2.2 Виды вычислительных процессов Основные структуры алгоритмов

Основные структуры алгоритмов – это ограниченный набор блоков и стандартных способов их соединения для выполнения типовых последовательностей действий.

Структурный подход к разработке алгоритмов предполагает использование нескольких основных структур, комбинация которых дает все многообразие алгоритмов.

К основным структурам /видам вычислительных процессов/ относятся:

1. Вычислительный процесс линейной структуры.

2. Вычислительный процесс разветвляющейся структуры /разветвление/.

3. Вычислительный процесс циклической структуры /цикл/.

2.2.1. Вычислительный процесс линейной структуры

В данной структуре блоки располагаются последовательно, друг за другом и выполнение их идет то же последовательно блок за блоком: от блока «начало» до блока «конец».

Такая структура приведена на рис.2.

В данном алгоритме каждая последующая операция выполняется строго за предыдущей.

Пример 1.

Вычислитель

где W = A + T²e^х

Рис.2 Пример блок-схемы алгоритма линейной структуры

Прежде всего, необходимо определить те переменные, значения которых должны быть заданы в блоке ввода. Это переменные А, Т, Х.. Значения переменных У, Z, W вычисляются как промежуточные в процессе реализации алгоритма. Последовательность расположения блоков, в которых вычисляются значения переменных W, Z, Y, определяется наличием числовых значений переменных, входящих в соответствующие формулы. Так, последовательность вычисления значений W и Y может быть любой, поскольку значения переменных, входящих в эти формулы задаются блоком ввода. Вычисление же значения должно обязательно выполняться после вычисления переменной Y.

Таким образом, блок-схема может быть сведена либо к варианту 1, либо к варианту 2.

Первый вариант алгоритма Второй вариант алгоритма

Рис. 3 Рис. 4

Первый вариант программы:	Второй вариант программы:
input a,x,t y=(0.25+cos(a*a))/(1.1+sin(t)) z=3*y+tan(y^(1/3))+0.2 w=a+(t^2)+exp(x) c=z+x/2*w print c end	input a,x,t w=a+(t^2)+exp(x) y=(0.25+cos(a*a))/(1.1+sin(t)) z=3*y+tan(y^(1/3))+0.2 c=z+x/2*w print c end

При составлении блок-схемы алгоритма необходимо выполнение следующих правил:

1. Данные для выполнения любого блока должны быть определены к моменту выполнения либо блоком ввода, либо предыдущими вычислительными операциями.

2. В блоке ввода пишутся только имена переменных. Числовые значения задаются в процессе выполнения алгоритма.

3. Для уменьшения объема вводимых данных и повышения надежности работы алгоритма желательно в блоке ввода осуществлять ввод только тех переменных, значения которых будут меняться при различных вариантах расчета.

Если эти значения не зависят от варианта расчета, их лучше задавать в вычислительном блоке, /например ,

2.2.2. Вычислительный процесс разветвляющейся структуры

Вычислительный процесс называется разветвляющимся, если возникает необходимость в зависимости от выполнения или не выполнения некоторых условий осуществить то или иное действие, т.е. реализовать одну из ветвей вычислительного процесса.

Разветвляющийся процесс имеет некоторые структурные разновидности: