Определение алгоритма. Виды алгоритмов. Свойства алгоритмов.
Алгоритм – это конечная последовательность указаний на языке понятном исполнителю, задающая процесс решения задач определенного типа и ведущая к получению результата, однозначно определяемого допустимыми исходными данными.
Виды алгоритмов:
- Линейный (набор команд (указаний), выполняемых последовательно во времени друг за другом);
- Разветвляющий (алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого ЭВМ обеспечивает переход на один из двух возможных шагов);
- Циклический (алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными);
Свойства алгоритма:
- Дискретность (в данном случае, разделенность на части) и упорядоченность Алгоритм должен состоять из отдельных действий, которые выполняются последовательно друг за другом.
- Детерминированность (однозначная определенность) Многократное применение одного алгоритма к одному и тому же набору исходных данных всегда дает один и тот же результат.
- Формальность Алгоритм не должен допускать неоднозначности толкования действий для исполнителя.
- Результативность и конечность Работа алгоритма должна завершаться за определенное число шагов, при этом задача должна быть решена.
- Массовость Определенный алгоритм должен быть применим ко всем однотипным задачам.
Основные алгоритмические структуры. Блок-схемы алгоритмов.
В рамках структурного программирования задачи, имеющие алгоритмическое решение, могут быть описаны с использованием следующих алгоритмических структур: Следование. Предполагает последовательное выполнение команд сверху вниз. Если алгоритм состоит только из структур следования, то он является линейным. Ветвление. Выполнение программы идет по одной из двух, нескольких или множества ветвей. Выбор ветви зависит от условия на входе ветвления и поступивших сюда данных. Цикл. Предполагает возможность многократного повторения определенных действий. Количество повторений зависит от условия цикла. Функция (подпрограмма). Команды, отделенные от основной программы, выполняются лишь в случае их вызова из основной программы (из любого ее места). Одна и та же функция может вызываться из основной программы сколь угодно раз.
Алгоритм можно описать разными способами: словами, на языке программирования, а также с помощью блок-схем.
Н
а
языке блок-схем каждый шаг алгоритма
описывается с помощью соответствующей
фигуры, а последовательность выполнения
шагов определяется линиями-связями.
Блок схемы читаются сверху вниз и слева
направо. Блок-схемы полезны тем, что
обеспечивают легкую «читаемость»
алгоритма. Однако это не всегда так:
стоит попытаться нарисовать блок-схему
для более-менее сложного алгоритма, как
она разрастается до невероятных размеров
и теряет все свое наглядное преимущество.
Поэтому блок-схемы хороши в структурном
программировании для описания коротких
алгоритмов.
Язык блок-схем прост (хотя существуют его расширенные варианты): Прямоугольник – выполнение действия (например, c = a + b) Ромб – проверка условия (например, a > b). Если условие выполняется, то алгоритм идет по линии «да», если не выполняется – то по линии «нет». Скругленный прямоугольник – начало и конец алгоритма Скошенный прямоугольник – ввод-вывод данных (например, получение значения переменной, вывод результата на экран монитора).