Лекция 9 основы алгоритмизации
План лекции:
Понятие алгоритма
Процесс решения задач на ЭВМ предполагает выполнение следующих этапов: формулировка задачи, выбор метода решения задачи, составление алгоритма, составление программы, решение задачи на ЭВМ с помощью программы.
Следовательно, основные понятия этого процесса: метод- алгоритм- программа.
Алгоритм- это метод (способ) решения задачи, записанный по определенным правилам, обеспечивающим однозначность его понимания и механического исполнения при всех значениях исходных данных (из некоторого множества значений).
В толковом словаре по «Информатике» (1991) дано общепринятое определение этого понятия:
Алгоритм - точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому результату.
Основные свойства алгоритма
Дискретность. Это свойство означает, что процесс решения задачи, определяемый алгоритмом разделен на отдельные шаги, и, естественно, алгоритм представляет собой последовательность команд.
Определенность алгоритма. Каждая команда алгоритма должна быть понятна исполнителю и не допускать неоднозначного толкования и неопределенного исполнения.
Результативность алгоритма. Состоит в том, что алгоритм всегда приводит к результату через конечное число шагов.
Массовость алгоритма. Означает, что каждый алгоритм, разработанный для решения какой- то задачи должен быть применим для решения задач этого типа при всех допустимых значениях исходных данных.
Способы описания алгоритмов
Словесно- формульное описание алгоритма (т.е описание с помощью слов и формул).
Пример: Составить алгоритм начисления зарплаты согласно следующим правилам:
Если стаж работы сотрудника менее 5 лет, то зарплата- 500 рублей; при стаже от 5 лет до 10 лет- 700 рублей; при стаже свыше 10 лет зарплата ежегодно увеличивается на 20 рублей.
В
{
500, если ST < 5
Вычислить ZP = 700, если 5 ≤ ST ≤ 10
700 + ( ST – 10 ) * 20, если 10 < ST
где ZP- зарплата; ST- стаж работы.
Словесно формульное описание алгоритма этой задачи выглядит так:
Ввести ST, перейти к п.2.
Если ST < 5, то ZP: = 500, перейти к п.4, иначе в п.3.
Если ST ≤ 10, то ZP: = 700, перейти в п.4, иначе ZP: = 700 + ( ST-10 ) * 20 перейти в п.4.
Вывести (отпечатать) значение ZP, перейти в п.5.
Остановить вычисления.
2. Графическое описание алгоритма (т.е. описание с помощью схем).
Схема представляет собой систему связанных геометрических фигур. Каждая фигура обозначает этап решения задачи и называется блоком. Порядок выполнения операций (этапов) указывается стрелками, соединяющими блоки.
В схеме блоки стараются размещать сверху вниз, в порядке их выполнения. Операции обозначают различными фигурами:
О
перация
присвоения (блок «Процесс»)- используется
для обозначения действий или
последовательности действий.
О
перации
Ввод и Вывод
Операции «Условный переход» (блок «решения»). В каждом блоке «решение» должен быть указан вопрос, условие или сравнение.
Начало процесса решения задачи обозначается блоком
Завершение процесса решения задачи обозначается блоком
Пример: Схема алгоритма задачи про зарплату.
«Модификация» . Используется для организации циклических конструкций.
Внутри блока указан параметр цикла, указывается его начальное значение, граничное условие и шаг изменение значения параметра для каждого повторения.
П
редопределенный
процесс используется для указания
обращений к вспомогательным алгоритмам.
«Документ» - вывод результатов не печать.
3. Описание алгоритма на алгоритмическом языке.
Алгоритмический язык- это средство для записи алгоритма в аналитическом виде, промежутком между записью алгоритма на естественном языке и записью на языке ЭВМ (языке программирования).
Пример с зарплатой:
Используется ограниченный набор терминов и строже правила записи операций.
алг ЗАРПЛАТА ( цел ST, вещ ZP )
арг ST
рез ZP
нач
если ST < 5
то ZP: = 500
иначе
если ST < = 10
то ZP: = 700
иначе ZP: = 700 + ( ST - 10) * 10
все
все
кон
Вывод: Сравнение разных способов показывает, что наиболее наглядным является способ схемы алгоритмов.