70

УКР.ЧНУ. 00358109-01 81 01

Міністерство освіти і науки України

Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького

Факультет інформаційних технологій та біомедичної кібернетики

Модуль реалізації алгоритмів на графах з візуалізацією етапів розробки

Пояснювальна записка

УКР.ЧНУ. 00358109-01 81 01-ТЗ

Листів 72

2009

Анотація

В документі наведено загальні відомості про розроблений програмний комплекс «Модуль реалізації алгоритмів на графах з візуалізацією етапів розробки», його функціональне призначення, стандартні вхідні та вихідні дані, використані технічні засоби. Описано окремі модулі системи та процес виклику і завантаження програмного продукту.

ANNOTATION

The document provides general information about a software system «module implementing algorithms on graphs with visualization stages of development», its functional purpose, standard input and output data used by technical means. We describe some of the modules and process the call and download the software.

ЗМІСТ

ВСТУП 5

1 ПРИЗНАЧЕННЯ ТА ОБЛАСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ ОБ’ЄКТУ ПРОЕКТУВАННЯ 7

1.2.1 Побудова блок-схем алгоритмів програм. 8

1.2.2 Правила побудови блок-схем 9

1.2.3 Створення блок схем алгоритмів за допомогою FCEditor 13

1.2.4 Огляд FCEDitor 14

1.2.5 Створення нового проекту 15

1.2.6 Створення блок-схеми та генерація коду 17

1.2.7 Експорт блок схеми алгоритму 18

1.2.8 Імпорт блок схеми 19

1.3.1 Псевдо код 21

1.3.2 Мови програмування високого рівня 23

2 ПРОЕКТУВАННЯ МОДУЛЯ РЕАЛІЗАЦІЇ АЛГОРИТМІВ НА ГРАФАХ З ВІЗУАЛІЗАЦІЄЮ ЕТАПІВ РОЗРОБКИ 25

2.1.1 Орієнтований граф 26

2.1.2 Змішаний граф 27

2.2.1 Безумовні цикли 29

2.2.2 Цикл з передумовою 30

2.2.3 Цикл з післяумовою 30

2.2.4 Цикл з виходом із середини 31

2.2.5 Цикл з лічильником 32

2.2.6 Вкладені цикли 35

2.2.7 Спільний цикл 37

2.2.8 Умовний оператор IF 39

2.5 Алгоритм побудови псевдокоду 45

2.5.1 Генерація псевдокоду лінійного алгоритму 45

2.5.2 Генерація псевдокоду нелінійного алгоритму 47

2.7.1 Алгоритм аналізу перевірки правильності графу 61

ВИСНОВКИ 68

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 69

ВСТУП

Вивчення алгоритмів є основою науки про обчисленнях. В останні роки тут були досягнуті значні успіхи. Вони простягаються від розробки більш швидких алгоритмів таких, як швидке перетворення Фур'є, до вражаючого відкриття, що для деяких природних проблем всі алгоритми неефективні. Ці результати викликали величезний інтерес до вивчення алгоритмів, і їх почали інтенсивно розробляти, досліджувати і аналізувати.

Для кожної задачі може існувати безліч алгоритмів, які приводять до отримання бажаних результатів. Збільшення ефективності алгоритмів - одне із найголовніших завдань сучасної інформатики.

Для дослідження і аналізу алгоритмів використовуються різні форми їх відображення. Алгоритм може бути записаний словами та зображений схематично. Схематичне відображення використовується для більш загального розгляду алгоритму, для цього використовуються дві найбільш зручні форми відображення: за допомогою блок-схем і з допомогою графів.

Схематичне відображення алгоритму дає можливість побачити загальну картину - хід виконання алгоритму і дозволяє знайти в алгоритмах такі місця, в яких його виконання може призвести до помилкового результату. Зображення алгоритму у вигляді графа дозволяє розглядати алгоритм на більш високому рівні в порівнянні з записом його в псевдокоді.

Для оцінки алгоритмів існує багато критеріїв. Найчастіше це такі як порядок зростання необхідних для вирішення завдання часу і об’єму пам'яті при збільшенні вхідних даних.

Ефективність вирішення будь-якої задачі, безпосередньо залежить від правильно складеного алгоритму, що являє собою певну послідовність дій, необхідних для отримання результату. Від того, на скільки добре складений алгоритм залежить і час виконання алгоритму і кількість ресурсів, які витрачають на задачу.

Використання графів, для відображення алгоритмів в схематичній формі, дозволяє спростити процес проведення аналізу та перегляду алгоритму, для пошуку більш оптимальних шляхів вирішення задачі, що дозволяє збільшити його ефективність.