Раздел 4. Алгоритмизация и программирование

Лекция 7. Алгоритмизация и программирование.

План:

7.1. Основные понятия алгоритмизации

7.2. Виды алгоритмов

7.3. Классификации языков программирования: языки программирования низкого и высокого уровня

1. Основные понятия алгоритмизации.

Алгоритм – это последовательность действий, приводящих к решению поставленной задачи. Слово «алгоритм» (Algorithmi) происходит от имени арабского математика, Абу Абд Аллах Мухаммед ибн Мусса аль-Хорезми (уроженца Хорезма) (750—850 гг.), впервые описавшего правила выполнения четырёх арифметических действий.

Это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к исходному результату; понятное и точное предписание (указание) исполнителю совершить определенную последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или решение поставленной задачи.

Исполнитель алгоритма – человек или устройство (в частности, процессор компьютера), умеющие выполнять определённый набор действий (алгоритмы).

Такой набор действий – система команд исполнителя.

Формализация задачи – запись алгоритма ее решения на языке команд данного исполнителя.

Свойства алгоритма:

1. дискретность (прерывность) – алгоритм как последовательность простых шагов;

2. определённость – каждое правило алгоритма должно быть чётким и однозначным;

3. результативность (конечность) – алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов;

4. массовость (универсальность) – алгоритм должен выполняться для любого набора исходных данных, удовлетворяющих условию задачи.

Способы записи алгоритма:

• словесный;

• графический;

• табличный;

• программный.

Недостатки словесного способа:

• словесные описания строго не формализуемы;

• они иногда слишком многословны;

• могут допускать неоднозначность толкования.

Графический способ записи – в виде блок-схем.

Блок-схема – последовательность блоков, соединенных линиями передачи

(ветвями). Схема алгоритма представляет собой систему связанных геометрических фигур. Каждая фигура обозначает один этап процесса решения задачи и называется блоком. Порядок выполнения этапов указывается стрелками, соединяющими блоки.

Табличный способ записи – в виде таблицы, устанавливающей зависимость

результата от исходных данных.

Программный способ записи – в виде текста на каком-либо языке

программирования.

Описание алгоритма на алгоритмическом языке.

Алгоритмический язык – это средство для записи алгоритмов в аналитическом виде, промежуточном между записью алгоритма на естественном языке и записью на языке ЭВМ (языке программирования).

2. Виды алгоритмов

Выделяют следующие виды алгоритмов:

• Линейный;

• Разветвляющийся;

• Циклический.

Линейным называется алгоритм, в котором все этапы решения задачи выполняются строго последовательно.

Разветвляющийся алгоритм – это такой алгоритм, в котором выбирается один из нескольких возможных путей вычислительного процесса. Каждый подобный путь называется ветвью алгоритма. Признаком разветвляющегося алгоритма является наличие условия.

Циклическим называют такой алгоритм, в котором получение результата обеспечивается многократным выполнением одних и тех же операций.