2.8. Способы описания алгоритмов. Блок-схемы.

К основным способам описания алгоритмов можно отнести следующие:

словесно-формульный (на естественном языке);

структурный или блок-схемный;

с использованием специальных алгоритмических языков;

с помощью граф-схем (граф - совокупность точек и линий, в которой каждая линия соединяет две точки. Точки называются вершинами, линии - рёбрами);

с помощью сетей Петри.

Перед составлением программ чаще всего используются словесно-формульный и блок-схемный способы. Существует различ способы алгоритмов, наиболее распростронённое- блок-схемный способ. Блок-схема алгоритма- это его графичиское изображение где каждый шаг алгоритма изображ опр геометрической фигурой ( блоком), а последовательность шагов изображается линиями потока или стрелочками. Смысл операции на данном шаге описывается внутри блока. Сущ опр стандарты на описание блоков. Направления лини связи между блоками идёт сверху вниз и слева на право. Они могут не обознач стрелками, а если в обратном направлении то должны быть простые стрелки. Графические символы блок-схемы

Иногда перед составлением программ на низкоуровневых языках программирования типа языка Ассемблера алгоритм программы записывают, пользуясь конструкциями некоторого высокоуровнего языка программирования. Удобно использовать программное описание алгоритмов функционирования сложных программных систем. Так, для описания принципов функционирования ОС использовался Алголо-подобный высокоуровневый язык программирования

2.5.Линейные и нелинейные структуры данных.

Структурирование-\введение соглашений о способах предоставления данных.Бывают:1) линейные(отнся списки, массивы ,таблицы») нелинейные(дерево ,иерарич-е подчинение данным).Основные операции над списками:1) добавить эл-т,2)исключить,3)обьединить списки,4)разбить списки,5) отсортировать.2 разновидности списков: 1)Очередь. Добавление эл-в произв-ся на одном конце, исключение – на другом конце.2) Стек- список в к-м добавление и исключение элв происходят наодном конце. Масив(простейшая реализация)- это совокупность однотипных эл-в,причем число эл-в известно до замещения.двумерные массивы называют прямоугольной таблицей или матрицей. Можно сказать, что двумерный массив - это массив одномерных массивов. Если одномерный массив -это строка прямоугольной таблицы, то здесь имеется столько одномерных массивов, сколько в матрице строк.

Основные алгоритмические конструкции

2.6. Базы данных и основные типы их организации.

База данных - совокупность стуктурировнных данных, относящихся к определенной предметной области. Хорошо спроектированная база данных содержит совокупность не избыточных не противоречащих данных, защищенных от несанкционированного доступа. Пользователями базы данных могут быть различные различ прекладные программы, программ комплексы, специалисты предметной области, выступающие в роли потребителей или источника трансформации. Для управления базой данных служит система управления базами данных или сокращенно СУБД, т.е комплекс программных языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержание их в актуальном состоянии и организация поиска в них необходимой информации.

Структурные элементы базы данных:

1. Поле – это элементарная единица логической организации данных, кот соответствует отдельной неделимой единице инф-и, т.е реквизиту. Реквизит – логич идеальный инф-ый элемент, описывающий опред особ объекта, процесса или явл-я.

Для описания поля используют следующие характеристики:

ХАРАКТЕРИСТИКА: ПРИМЕР:

А) имя (номер, фамилия, дата)

Б) тип (символ или числовой)

В) длина (10, 20 байт)

Г) точность для числовых данных (число десятичных знаков для отражения дробного числа)

2. Запись – совокупность логически связанных полей

3. Файл – совокупность одинаковых по структуре экземпляров записей. Каждый экземпляр записи однозначно идентифицирует уникальным ключом записей.

Назначение баз данных:

Для решения сложных научных, эк-их и производств задач применяются системы искусственного интеллекта. Представление знаний и разработка систем, основанных на знаниях – это одно из направлений искусственного интеллекта. Знание – это выявление закономерностей предметной области , т.е принципы , связи и законы, кот позволяют решать задачи в этой области.

2.9.Основные алгоритмические конструкции. Примеры использования

Наиболее понятно структуру алгоритма можно представить с помощью блок-схемы, в которой используются геометрические фигуры (блоки), соединенные между собой стрелками, указывающими последовательность выполнения действий. Приняты определенные стандарты графических изображений блоков. Например, команду обработки информации помещают в блок, имеющий вид прямоугольника, проверку условий - в ромб, команды ввода или вывода - в параллелограмм, а овалом обозначают начало и конец алгоритма.

Структурной элементарной единицей алгоритма является простая команда, обозначающая один элементарный шаг переработки или отображения информации. Простая команда на языке схем изображается в виде функционального блока.

Данный блок имеет один вход и один выход. Из простых команд и проверки условий образуются составные команды, имеющие более сложную структуру и тоже один вход и один выход.

Структурный подход к разработке алгоритмов определяет использование только базовых алгоритмических структур (конструкций): следование, ветвление, повторение, которые должны быть оформлены стандартным образом.

Рассмотрим основные структуры алгоритма.

Команда следования состоит только из простых команд. На рисунке простые команды имеют условное обозначение S1 и S2. Из команд следования образуются линейные алгоритмы. Примером линейного алгоритма будет нахождение суммы двух чисел, введенных с клавиатуры.

Команда ветвления - это составная команда алгоритма, в которой в зависимости от условия Р выполняется или одно S1, или другое S2 действие. Из команд следования и команд ветвления составляются разветвляющиеся алгоритмы (алгоритмы ветвления). Примером разветвляющегося алгоритма будет нахождение большего из двух чисел, введенных с клавиатуры.

Команда ветвления может быть полной и неполной формы. Неполная форма команды ветвления используется тогда, когда необходимо выполнять действие S только в случае соблюдения условия P. Если условие P не соблюдается, то команда ветвления завершает свою работу без выполнения действия. Примером команды ветвления неполной формы будет уменьшение в два раза только четного числа.

Команда повторения - это составная команда алгоритма, в которой в зависимости от условия Р возможно многократное выполнение действия S. Из команд следования и команд повторения составляются циклические алгоритмы (алгоритмы повторения). На рисунке представлена команда повторения с предусловием. Называется она так потому, что вначале проверяется условие, а уже затем выполняется действие.Пример циклического алгоритма может быть следующий. Пока с клавиатуры вводятся положительные числа, алгоритм выполняет нахождение их суммы.

В команде повторения с постусловием вначале выполняется действие S и лишь затем, проверяется условие P. Причем действие повторяется до тех пор, пока условие не соблюдается. Примером команды повторения с постусловием будет уменьшение положительного числа до тех пор, пока оно неотрицательное. Как только число становится отрицательным, команда повторения заканчивает свою работу.

С помощью соединения только этих элементарных конструкций (последовательно или вложением) можно "собрать" алгоритм любой степени сложности.

Каждая указанная конструкция может быть без изменений в структуре реализована на любом языке программирования, например, на Паскале и Бейсике.