Тема № 5. Алгоритмизация
5.1. Алгоритм и блок-схема
Модель – искусственный аналог объекта исследования, обладающий существенными свойствами оригинала.
Алгоритм – конечная последовательность действий, однозначно приводящая к решению задачи.
Алгоритм имеет следующие свойства:
Дискретность (алгоритм состоит из простых шагов, выполняющихся за конечный отрезок времени).
Результативность (алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов).
Определённость (каждая команда алгоритма должна быть чёткой, однозначной и не допускать разных трактовок).
Массовость (алгоритм может применяться для класса однотипных задач, отличающихся исходными данными).
Блок-схема – графическое изображение алгоритма. Блок-схема состоит из блоков, представляющих собой геометрические фигуры, соединённые линиями. Основные блоки приведены в таблице 1.
Таблица 1
Название |
Фигура |
Назначение |
1. Пуск-останов |
|
Начало или конец алгоритма |
2. Ввод-вывод |
|
Ввод исходных данных или вывод результатов |
3. Процесс |
|
Выполнение вычислений или группы действий |
4. Решение |
|
Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от условия |
5. Соединитель |
|
Связь с другой частью алгоритма |
6. Модификация |
|
Задание счётчика циклов |
7. Предопределённый процесс |
|
Выполнение описанных ранее действий |
5.2. Структуры алгоритмов
К базовым структурам алгоритмов относятся:
Алгоритм линейной структуры (следование) – алгоритм, в котором все действия выполняются последовательно:
Алгоритм разветвляющейся структуры (ветвление) – алгоритм, в котором происходит переход к одной из нескольких ветвей или к другой части алгоритма:
Алгоритм циклической структуры (повторение) – алгоритм, в котором производится многократное повторение однотипных действий.
Цикл – многократно повторяющийся участок алгоритма. Циклы делятся на:
Цикл с предусловием (условие выхода из цикла проверяется в начале перед действиями в теле цикла):
Цикл с постусловием (условие выхода из цикла проверяется в конце после действий в теле цикла):
Цикл с параметром (цикл выполняется фиксированное количество раз, определяемое параметром цикла):
5.3. Массивы
Массив – упорядоченный набор нумерованных величин одинакового типа. Различают следующие виды массивов:
Одномерные массивы (вектор-строка и вектор-столбец):
или
.
Двумерные массивы (матрицы).
.
Многомерные массивы (тензоры).
Элемент массива – величина, входящая в состав массива.
Индекс – порядковый номер элемента в массиве.
Размерность массива – количество элементов в массиве.
Измерение массива – количество индексов у элемента массива.
Тема № 6. Инструментарий технологии программирования
6.1. Языки программирования
Программирование – раздел информатики, связанный с составлением и разработкой компьютерных программ.
К инструментарию технологии программирования относятся:
Инструментальные программы.
Языки программирования.
Язык программирования (ЯП) – искусственный язык, с помощью которого можно составить программу для выполнения на компьютере.
По структуре программы ЯП делятся на:
Языки описания (Prolog, HTML, SQL).
Алгоритмические языки (Pascal, Basic, C++, Fortran, Assembler).