Цикл денесі

Цикл денесі

2 Сурет. Циклдік құрылымды алгортимдердің блок-схемалары

Егер алгоритмде қайталану саны алдын ала белгілі үрдісті ұйымдастыру қажет болса, онда параметрлі цикл қолданылады. Ондай алгоритмде цикл параметрінің бастапқы мәні, соңғы мәні және қадамы алдын ала айқын болады.

1 мысал. N! факториал мәнін есептеудің ауызша алгортимі мен блок схемасын құру керек. N! функциясы I – ден N-ге дейінгі натурал сандардың көбейтіндісі: N! = 1*2*3*…*N; ! – белгісі факториал деп оқылады.

Алгоритмді блок-схема түрінде сипаттау:

Сөзбен қадаммен сипаттау:

алг факториал { алг қызметші сөзі, аты}

оқу N { N мәнін компьютерге енгізу}

k := 1; r := 1 {k–санауыш, r–нәтиже; }

1. r := r*k {r! есептеп, қайта меншіктеу}

2. k := k + 1 {әр цикл сайын 1-ге өсіру}

3. егер k<= n өту 3 {шартты тексеру}

4. жазу “n!= ” , r {n!= r мәнін шығару}

5. соңы {есептеуді аяқтау}

2 мысал: функцияны есептеудің сөзбен қадамдап сиаттау алгоритмін және блок-схемасын құру керек.

S=

Есептің қойылымы: Х кез келген мән, S нәтиже.

Шешімі:

1. енгізу Х

2. егер x < 0 онда 8-ге бару

3. егер х =0 онда 6-ға бару

4. S =1

5. 9-ға бару

6. S = 0

7. 9-ға бару

8. S = -1

9. есептеуді аяқтау

Бақылау сұрақтары:

1. Алгоритм дегеніміз не?

2. Алгоритм қызметші сөздерін атаңыз.

3. Алгоритм командасы дегеніміз не?

4. Алгоритмнің формалды атқарылуы дегенді қалай түсінесіз?

5. Блок схема дегеніміз не?

6. Алгоритм командаларының блок схемасын графиктік түрде бейнелеңіз және мысал келтіріңіз.

7. Трансляторлар дегеніміз не, қандай түрлері бар?

Қолданылған әдебиеттер:

[1], [3], [8], [10], [11]

Дәріс №9. Негізгі есептеуіш алгоритмдер

Мақсаты: Бағдарламалау тілдері туралы мәлімет беру. Программа, жалпы қызметтік программалау, программалау тілдері туралы түсінік беру.

Негізгі ұғымдар: программа, синтаксис, семантика, айнымалылар, өрнектер, меншіктеу операторлары, енгізу-шығару операторлары, тармақтау және итерация операторлары.

Жоспары:

1. Ақырлы автоматтар

2. Тъюринг машинасы

1. Ақырлы автоматтар

Автомат – бұл қандай да бір жиынды анықтайтын алгоритм, мүмкін болған жағдайда ол жиынды басқа жиынға түрлендіруі мүмкін. Автоматтардың формальсыз сипатталынуы келесі түрде болады: автомат кіру лентасынан, күйдің нөмірін сақтайтын ақырлы жадысы бар басқару құрылғысынан тұрады, сонымен қатар көмекші және шығыстық лентасы болуы мүмкін. Автоматтардың екі типі бар:

1) танығыштар – шығыссыз автоматтар, олар кіру тізбегі берілген L жиынына тиісті ме соны таниды;

2) түрлендіргіштер – шығысы бар автоматтар, олар x ∈ L шарты орындалғанда кіру тізбегі х –ті у тізбегіне түрлендіреді.

Кіру лентасын ұяшықтардың сызықтық тізбегі ретінде қарастыруға болады, әрбір ұяшық ақырлы кіру алфавитінің бір символын сақтай алады.

Автоматтың лентасы шексіз, бірақ әрбір уақыт моментінде ұяшықтардың тек ақырлы саны ғана бос емес болады. Бос емес аймақтың шекаралы оң және сол жақтағы ұяшықтары арнайы соңғы маркерлерді алуы мүмкін. Маркер лентаның тек бір жақ соңында ғана тұруы немесе мүлдем болмауы мүмкін.

Кіру бас тиегі әрбір уақыт моментінде кіру лентасының бір ұяшығын оқиды. Автоматтың бір жұмысының тактісінде енгізу бастиегі бір ұяшық оңға жылжуы немесе бір орында тұруы мүмкін, мұндайда ол тек қана оқуды орындайды, яғни автоматтың жұмыс істеу барысында кіру лентасының ұяшықтарындағы символдар өзгермейді.

Жұмыс лентасы - ақпаратты сақтаудың көмекші қоймасы. Ондағы берілгендер автоматтың көмегімен оқылады және оған жазылуы да мүмкін.

Басқару құрылғысы – автоматтың тәртібін басқаратын бағдарлама. Ол кіру бастиегімен оқылатын ағымды кіру символына сәйкес күйдің және жұмыс лентасынан алынып тасталған ағымды ақпараттың қалай өзгеретінін сипаттайтын, бейнелеуі бар күйлердің ақырлы жиынын береді Басқару құрылғысы жұмыс бастиегінің жылжу бағытын және жұмыс лентасына қандай ақпарат жазу керектігін анықтайды. Автомат жұмыс тактілерінің қандай да бір тізбегін орындай отыра жұмыс істейді. Тактінің ең басында кіру символы оқылады және жұмыс лентасындағы ақпарат зерттеледі. Одан кейін оқылған ақпарат пен ағымды жағдайға байланысты, автоматтың іс - әрекеті анықталады:

1) кіру бастиегі оңға жылжиды немесе бір орында тұрады;

2) жұмыс лентасына қандай да бір ақпарат жазылады;

3) басқару құрылғысының жағдайы өзгереді;

4) шығу лентасына (егер ол бар болса) символ жазылады.

Автоматтың жұмыс істеу тәртібін автоматтың конфигурациясы терминімен сипаттаған ыңғайлы, ол келесіден тұрады:

а) басқару құрылғысының жағдайы;

б) кіру лентасындағы берілгендер кіру бастиегінің жағдайымен бірге;

в) жұмыс лентасындағы берлігендер кіру бастиегінің жағдайымен бірге;

г) шығу лентасындағы берілгендер, егер ол бар болса.

Басқару құрылғысы детерминделмеген болуы мүмкін. Мұндай жағдайда әрбір конфигурация үшін тактілердің ақырлы жиыны бар болуы мүмкін, оның әрқайсысын автомат осы конфигурациядан шыға отыра жасайды. Басқару құрылғысы детерминделген болады, егер әрбір конфигурация үшін тек бір ғана келесі такт мүмкін болса.

Автоматтардың келесі типтері болады: 1) Тьюринг машинасы (ТМ); 2) сызықты – шектелген автомат (США); 3) магазиндік жадысы бар автомат (МЖ- автомат); 4) ақырлы автомат (АА).