Типовые виды алгоритмов

Действия в алгоритме могут следовать последовательно друг за другом. Однако очередность выполнения этих действий может быть изменена, если в алгоритме предусмотрен анализ некоторого условия. Путем включения условий создаются алгоритмы с различной структурой, в которой всегда можно выделить несколько типовых конструкций:

• линейную;

• разветвляющуюся;

• циклическую.

Линейная алгоритмическая структура - описание

последовательности действий, которые выполняются однократно и в заданном порядке. Это такие алгоритмы, в которых все действия совершаются одно за другим, независимо ни от чего. Такие алгоритмы называются линейными; характерная для них форма организации действий – последовательное выполнение.

Разветвляющаяся алгоритмическая структура (ветвление) - описание действий, последовательность выполнения которых зависит от истинности или ложности условий. Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося, так как в зависимости от значения условия выбираются те или иные действия. Словесная формулировка: «Если <условие>, то <действие2> иначе <действие1>». Главная задача - проверить условие, а затем, в зависимости от результата проверки, выполнить соответствующее действие. Условие – выражение, находящееся между словами «если» и «то» и принимающее значение «истина» или «ложь». В зависимости от значения условия выполняется либо действие указанное после слова «то», либо действие, указанное после слова «иначе». Виды ветвлений:

Полное ветвление:	Неполное ветвление:

Использование ветвлений со сложными условиями и вложенными конструкциями бывает трудоемким. Когда вариантов операторов намного больше, чем два, целесообразно использовать конструкцию выбора. Конструкция выбора позволяет выбрать любой вариант из множества допустимых значений.

Блок – схема конструкции «выбор»:

Циклическая алгоритмическая структура – описание действий, которые для решения задачи должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Перечень повторяющихся действий называется телом цикла. Основные виды циклов.

1. Цикл «ПОКА» (цикл с предусловием). Словесная формулировка: «Пока условие истинно, выполнять тело цикла ».

Блок – схема цикла 1:

2. Цикл «ДО» (цикл с постусловием). Словесная формулировка: «До тех пор, пока условие не станет истинным, выполнять тело цикла».

Блок – схема цикла 2:

3. Цикл «ДЛЯ» (цикл с параметром) является частным случаем цикла с предусловием. Словесная формулировка: «Для каждого значения параметра I, изменяющегося от A до B c шагом С, выполнять тело цикла ».

Блок – схема цикла 3:

Вывод: Существует три типа алгоритмических структур: линейный, ветвление и циклический. Самый простой - алгоритм линейной структуры, где каждое действие в заданном порядке выполняется однократно. При появлении в алгоритме условия последовательность действий становится не однозначной и зависит от значения условия. Такой алгоритм называется разветвляющимся. При использовании цикла алгоритм решение задачи будет заключаться в многократном повторении одного или нескольких действий.

Вопросы к Лекции 1:

1. Что собой представляет язык высокого уровня Фортран? Когда и кем он был создан?

2. Перечислите основные преимущества изучения языка Фортран для научных и инженерных задач.

3. Какие из стандартных версий современного Фортрана вы знаете?

4. Возможно ли использование Фортрана для параллельных вычислений на высокопроизводительных кластерах?

5. Что такое алгоритм?

6. Перечислите основные свойства алгоритма.

7. Объясните, что означает детерминированность алгоритма.

8. Что подразумевается под конечностью алгоритма?

9. Как вы объясните свойство «понятность» алгоритма?

10. Что вы понимаете под результативностью алгоритма?

11. Что значит массовость алгоритма?

12. Какие вы знаете способы записи алгоритмов?

13. Приведите пример словесного способа записи алгоритма.

14. Приведите пример графического способа записи алгоритма.

15. Перечислите основные блоки, используемые в блок-схемах.

16. Приведите пример словесно-формульного способа записи алгоритма.

17. Приведите пример блок-схемы линейного алгоритма.

18. Как обозначают ветвления в блок-схемах?

19. Что такое ветвление в полной и неполной формах?

20. Приведите пример блок-схемы разветвляющегося алгоритма.

21. Виды алгоритмов (определение линейного, разветвляющегося, циклического алгоритма).

22. Циклический алгоритм с предусловием (цикл «ПОКА»). Обозначение на блок-схемах.

23. Циклический алгоритм с предусловием (цикл «ДЛЯ»). Обозначение на блок-схемах.

24. Циклический алгоритм с постусловием (цикл «ДО»). Обозначение на блок-схемах.

25. В чем различие структуры разных циклических алгоритмов «ДО», «ПОКА» и «ДЛЯ»?

11