1.3. Рекомендации к выполнению курсовой работы

Рекомендации к разд. 1. В подразд. 1.1 рассматриваются 2 пункта: "Постановка задачи" и "Математическое описание задачи и методов её решения". Подразд. 1.2 содержит 3 пункта: "Словесное описание алгоритма", "Структуры данных" и "Техническое описание схемы алгоритма". Содержание п. 1.2.1 ясно из названия. В п. 1.2.2 описывается выбор структур данных (т.е. представление в памяти ЭВМ исходных, промежуточных и конечных данных) и его обоснование. Отметим, что выбор подходящих структур данных осуществляется параллельно с составлением схемы алгоритма (СА). В п. 1.2.3 приводятся основная СА и СА предопределённых процессов и функций, а также их описания с указанием передаваемых параметров и их значений. СА составляют достаточно подробными для того, чтобы по ним можно было понять работу алгоритма; в то же время СА не должна дублировать программу. В подразд. 1.3 необходимо пошагово описать работу алгоритма, используя контрольный(е) пример(ы) (задаются таблицы из [4] для алгоритмов покрытия и на графах, а также количество чисел - для алгоритмов сортировки). В п. 1.4 необходимо провести анализ эффективности заданного алгоритма и продумать возможность повысить её за счёт разделения задачи на подзадачи и балансировки данных, использования рекурсии либо итераций, а также метода динамического программирования.

8

Список литературы

1. ГСТУ 3008-95. Документация. Отчёты в сфере науки и техники. Структура и правила оформления. - Киев: Изд-во стандартов, 1995. – 38 с.

2. Единая система программной документации / Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения. ГОСТ 19.701-90. – М.: Госкомитет СССР по управлению качеством продукции и стандартизации, 1990. –25 с.

3. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 7.080403: Организация и выполнение курсовых и дипломных работ / Сост. В.И. Давыдов, А.Б. Кунгурцев. – Одесса: ОГПУ, 1994. – 18 с.

4. Методические указания и задачи к практическим занятиям по курсу "Теория алгоритмов и вычислительных процессов" для студентов специальности 7.080403 и 7.091501: Часть 1 / О.Н. Паулин, В.М. Рувинская, Е.С. Осадчук – Одесса: ОГПУ, 1996. – 54 с.

5. Гудман С., Хидетниеми С. Введение в разработку и анализ алго-ритмов. -М.: Мир, 1981.- 368 с.

6. Вирт Н. Алгоритмы + структуры данных = программы.- М.: Мир, 1985. - 406 с.

29

	0	1
. . .	. . .	. . .
qi	0 R qj	1 R qi
. . .	. . .	. . .
qj	0 R qj	x x x
. . .	. . .	. . .

Рис. 2.9. Пример ухода головки в бесконечность

Если происходит уход головки “в бесконечность” в сторону левого края ленты, то через некоторое время головка достигнет этого края, но, как говорилось ранее, программист не может отслеживать этот факт, он может только видеть аварийное завершение работы МТ.

	0	1
. . .	. . .	. . .
qi	0 S qj	x x x
. . .	. . .	. . .
qj	1 R qt	1 R qj
. . .	. . .	. . .
qt	x x x	x x x
. . .	. . .	. . .

Рассмотренная на рис. 2.10 ситуация не приводит к аварийной работе МТ, но ее тоже нужно избегать, так как она влечёт за собой лишние действия МТ и неоправданное увеличение ФС. В данном случае состояние q_j является избыточным, и его можно убрать.

Рис. 2.10. Пример особого случая

Рассмотренные примеры не охватывают всего многообразия поведения МТ, однако достаточны для выполнения заданий по данному разделу.

28

Примечание. Для алгоритмов сортировки необходимо подсчитать количество пересылок элементов массива и их сравнений для трёх примеров массивов, состоящих из заданного числа элементов:

а) отсортированный;

б) отсортированный в обратном порядке;

в) отсортированный случайным образом.

Сравнить полученные оценки с формулами (прил. Г) для оценки количества сравнений и пересылок, а также с соответствующими оценками для алгоритмов одного класса (например, бинарные включения с простыми и наоборот).

Рекомендации к разд. 2. В подразд. 2.1 должны быть представлены следующие пункты: "Постановка задачи", "Идея решения задачи", "Словесное описание алгоритма решения", "Используемые символы на ленте" (в результате анализа словесного описания алгоритма определяется множество используемых символов, требуемых для реализации алгоритма заданной операции; иногда для решения задачи бывает проще использовать дополнительные символы, но желательно использовать как можно меньшее их количество). В подразд. 2.2 должны быть представлены два пункта, "Схема алгоритма" и "Функциональная схема". В первом пункте необходимо привести схему алгоритма, построенную в соответствии с его словесным описанием, и описать работу машины Тьюринга (МТ). Во втором пункте необходимо проанализировать СА с целью определения состояний и переходов МТ, реализующей этот алгоритм; построить программу работы машины (её функциональную схему - ФС), которая выполняет заданную операцию над указанными числами в некоторой последовательности (желательно решить задачу, используя как можно меньше внутренних состояний машины Тьюринга, т.е. меньше строк в ФС); нарисовать граф состояний МТ (для заданного фрагмента СА). В подразд. 2.3 необходимо рассмотреть пример (выбирается самостоятельно), показывающий работу машины для конкретной начальной конфигурации на ленте, расписав по тактам последующие конфигурации (в случае цикла допустимо ограничиться начальным и конечным тактами); пример должен охватывать все ветви алгоритма. Далее этот пример анализируется с целью выявления аварийных ситуаций. В заключение определяется длительность (в тактах) процесса выполнения заданной операции.

9