Средства записи алгоритмов
В информатике сложились вполне определенные традиции в представлении алгоритмов, рассчитанных на различных исполнителей. Средства, используемые для записи алгоритмов, в значительной степени определяются тем, для какого исполнителя предназначается алгоритм. Если алгоритм предназначен для исполнителя — человека, то его запись может быть не полностью формализована, на первое место здесь выдвигаются понятность и наглядность, поэтому для записи таких алгоритмов может использоваться естественный или графический язык, лишь бы запись отражала все основные особенности алгоритма. Для записи алгоритмов, предназначенных для исполнителей — автоматов, необходима формализация, поэтому в таких случаях применяют специальные формальные языки.
Рассмотрим основные средства, используемые для записи алгоритмов.
Словесная запись алгоритма
Словесная форма обычно используется для алгоритмов, ориентированных на исполнителя - человека. Команды алгоритма нумеруют, чтобы иметь возможность на них ссылаться.
Пример словесной формы записи алгоритма классический алгоритм Евклида для нахождения наибольшего общего делителя двух натуральных чисел:
Если числа равны, то взять первое число в качестве ответа и закончить исполнение алгоритма, иначе перейти к п. 2.
Определить большее из двух чисел.
Заменить большее число на разность большего и меньшего чисел.
Перейти к п. 1.
Команды такого алгоритма выполняются в естественной последовательности, если не оговорено противного. Так, после второй команды будет выполняться третья, после третьей - четвертая, а вот после четвертой команды необходимо вернуться снова к выполнению первой команды, так как это явно оговорено в четвертой команде. Команды такого типа (команды перехода) нарушают естественный порядок выполнения команд алгоритма.
Форма записи команд не формализуется. В командах помимо слов могут использоваться символы и формулы. Важно лишь то, чтобы каждая команда была понятна исполнителю, точно определяла все его действия и могла бы быть им выполнена.
Структурные схемы алгоритмов
Структурные схемы представляют алгоритм в наглядной графической форме. Команды алгоритма помещаются внутрь блоков, соединенных стрелками, показывающими очередность выполнения команд алгоритма. Приняты определенные стандарты графических изображений блоков:
команды обработки информации помещают в блоках, имеющих вид прямоугольников,
команды проверки условий — в блоках, имеющих вид ромбов,
начало и конец алгоритма обозначают овалом.
Пример структурной схемы алгоритма Евклида
Для записи внутри блоков команды используется естественный язык с элементами математической символики. В результате проверки условия возникают два возможных пути для продолжения алгоритма. Эти пути изображаются стрелками со знаками “+” и “-” (иногда пишут также “Да” и “Нет”).
Переход по стрелке со знаком “+” происходит, если условие соблюдено, а переход по стрелке “-”, если условие не соблюдено.
Схемы алгоритмов обладают большей наглядностью, чем словесная запись алгоритма. Однако эта наглядность быстро теряется при изображении сколь-нибудь большого алгоритма - в этом случае схема получается плохо обозримой.