Лекция 11. Основные типы алгоритмических структур

Принято различать несколько типовых алгоритмических конструк­ций (структур), которые являются как бы кирпичиками для формирования из них сложных алгоритмов: это линейная, разветвляющаяся и цикличе­ская. Это линейная конструкция, разветвляющаяся и циклическая конструкция (структура).

Линейная конструкция предполагает процесс выполнения последо­вательных шагов, причем данная последовательность не изменяется. Это, например, расчет формулы по действиям или последовательный ввод данных для начала работы алгоритма. На структурных схемах линейная конструкция обозначается в виде последовательных стрелок от одного шага к другому.

Линейная конструкция

Разветвляющаяся конструкция (алгоритмическая структура «ветвление») предполагает выбор шага для вы­полнения на основе проверки истинности какого-либо условия. Мож­но провести аналогию с железнодорожной стрелкой, в зависимости от положения которой поезд пойдет по одному из двух путей. Если усло­вие имеет значение «истина», то дальнейшее выполнение пойдет по одной ветке, иначе — по другой. На структурных схемах такие алго­ритмы обозначают с помощью ромба с выходом стрелок по итогам проверки условия на истину или ложь.

Разветвляющаяся конструкция

Условием ветвления могут быть сравнение чисел, совпадение на­бора символов с каким-то заранее заданным словом, получение некоего информационного признака, например кратности, цвета, веса и т.д.

Алгоритмическая структура «выбор» применяется для реализации ветвления со многими вариантами серий команд. В структуру выбора входят несколько условий, проверка которых осуществляется в строгой последовательности их записи в команде выбора. При истинности одного из условий выполняется соответствующая последовательность команд.

Циклическая конструкция (алгоритмическая структура «цмкл») описывает некоторый процесс, который многократно повторяется. Эта алгоритмическая конструкция имеет некоторые разновидности: бывают циклы с фиксированным, наперед известным количеством повторений, а бывают с неопределенным. Такие циклы выполняются до тех нор, пока не будет истинно некото­рое условие, ограничивающее выполнение цикла.

Циклическая конструкция

Если цикл задан на конкретное число повторений, то обязательным условием такого цикла является наличие счетчика, т.е. элемента, который ограничивает выполнение алгоритма при до­стижении нужного значения счетчика.

Также возможно представление структурной схемы циклического алгоритма с неопределенным числом повторений, где условие завершения – истинность или ложность составного условия.

Следует особо отметить, что циклы могут вкладываться друг в дру­га, как матрешки. При этом важно помнить, что они не должны пере­секаться. Вложенные циклы имеют широкое применение на практике.

В каждом цикле для соответствующего аргумента задается его при­ращение, а для вложенных циклов перед входом в них восстанавлива­ется начальное значение аргумента.

Задание:

1. Составьте и зафиксируйте в форме блок-схемы три алгоритма: линейной конструкции, конструкции ветвления и цикличной конструкции.

2. Составьте и зафиксируйте в форме блок-схемы алгоритм выбора большего и двух чисел.