Глава 3. Основы алгоритмизации и программирования §1. Способ записи алгоритмов

Каждый из нас, решая ежедневно разного рода задачи, пользуется различными инструкциями. Например, инструкции по использованию бытовых приборов (например, фен, электрочайник, утюг), рецепты приготовления различных блюд, правила по математике (например, сложение десятичных либо обыкновенных дробей) и многое другое. А это есть не что иное, как последовательность действий (команд), направленных на решение конкретной задачи. А вы уже знаете, что конечная последовательность точно сформулированных команд, выполнение которых приводит к решению конкретной задачи, называется алгоритмом.

На протяжении всей своей жизни человек исполняет огромное количество алгоритмов. Алгоритмы, предназначенные для людей, записываются в той форме, которая наиболее удобна и понятна им. Алгоритм может быть записан обычным словесным способом на естественном языке (русском, белорусском, английском и иных языках).

Пример 1. Алгоритм приготовления чая

Дано: Электрочайник, вода, пакетик чая

1. Налить в электрочайник воду.

2. Включить электрочайник в розетку.

3. Включить электрочайник.

4. Положить в пустую чашку пакетик чая.

5. Налить вскипевшую в электрочайнике воду

в чашку с пакетиком чая.

6. Подождать 3-5 минут пока чай заварится.

Результат: Готовый к употреблению чай.

Выполняя алгоритмы, мы используем (обрабатываем) различные данные (величины). Данными называют все величины, которые используются в решении задачи. Данные, которые необходимы и известны в начале решения задачи, называются исходными данными. Данные, которые получаются в процессе решения задачи, называются промежуточными данными. Данные, полученные в результате решения задачи, - это выходные данные (результат).

Вы знаете, что для решения различных математических задач используются свои алгоритмы, в которых также присутствуют данные.

Пример 2. Алгоритм вычисления площади прямоугольника

Дано: периметр прямоугольника Р и длина одной его стороны A

1. Вычислить длину 2-й стороны прямоугольника

В= P:2-А..

2. Вычислить площадь прямоугольника

S= А х В

Результат: площадь прямоугольника S

В данном примере исходными данными являются периметр Р и длина стороны А. Промежуточными данными является вычисляемая длина стороны В. Выходными данными (результатом) является площадь прямоугольника S.

Выполняя повседневные алгоритмы (приготовление чая, покупка продуктов в магазине и многое другое), мы не задумываемся в какой последовательности выполнять действия, чтобы достичь результата, потому что эти алгоритмы нам знакомы. Мы неоднократно их выполняем и знаем, как достичь положительного результата. Однако чтобы кого-нибудь научить готовить чай (скажем, младшую сестру), при составлении алгоритма следует четко указать не только все действия, но и порядок их выполнения. Например, если поменять местами первое и третье действие в алгоритме приготовления чая, он станет невыполнимым, так как приведет к непредсказуемым результатам (возможно к сгоранию чайника).

Второй способ записи алгоритмов - графический в виде блок-схем. Блок-схема представляет собой совокупность геометрических фигур, соединенных стрелками. Стрелки показывают последовательность действий. В блок-схемах используют несколько видов геометрических фигур. Разные фигуры обозначают различные типы действий. В большинстве блок-схем встречаются, как правило, следующие три элемента:

Команда (действие)

Овал обозначает «начало» либо «конец» алгоритма.

Параллелограмм обозначает ввод либо вывод данных.

Прямоугольник используется для обозначения действий (команд).

Например, запись алгоритма вычисления площади прямоугольника в виде блок-схемы может иметь вид, изображенный на рисунке 3.1.

Начало алгоритма Ввод исходных данных: периметра (Р) и длины стороны (А) Действие (команда): вычисление длины стороны В Команда: вычисление площади прямоугольника Вывод результата: площади прямоугольника Конец алгоритма

Рис.3.1

В алгоритм должны включаться только те команды, которые понятны его исполнителю, например, человеку, роботу, автомату, компьютеру. Каждый исполнитель имеет свой перечень команд, который он понимает и может выполнить. Например, чтобы компьютер смог решить поставленную перед ним задачу, алгоритм должен быть записан на понятном ему языке. Для этого существуют специальные языки программирования. Алгоритм, записанный на языке программирования, называется программой.

Как переводить алгоритмы на язык программирования вы узнаете позже.

Коротко о главном

• Алгоритм – это конечная последовательность команд, выполнение которых приводит к решению конкретной задачи.

• Основные способы записи алгоритмов: словесный, блок-схема, программа.

1. Что понимают под алгоритмом?

2. Какие способы записи алгоритмов вам известны?

3. Приведите пример словесного алгоритма.

4. Какой способ записи алгоритма называют графическим?

1. Какие виды данных используются при составлении алгоритмов ?

2. Какие данные называются исходными данными? Приведите пример.

3. Какие данные называются промежуточными данными? Приведите пример.

4. Какие данные называются выходными данными? Приведите пример.