Формы записи
Исходя из определения алгоритма как инструкции по выполнению некоторого процесса, можно выделить несколько форм записи этой инструкции.
Формульная запись, широко распространенная в математике, физике и т.д. для решения вычислительных задач по известным формулам.
Словесная (когда в качестве команд используются привычные для человека предложения, фразы) и словеснопошаговая (определенная пронумерованная последовательность действий, записанная на естественном языке) формы записи алгоритмов.
Табличная форма записи (когда порядок действий определяет специальное расположение данных).
Блоксхема.
Алгоритмический язык, язык программирования.
Блок-схемы
Если алгоритм содержит десятки команд, то в словесной форме довольно трудно проследить всевозможные разветвления. Поэтому на практике используют наглядную форму записи алгоритмов— графическую. Графическая форма записи алгоритма называется блок-схемой.
Схемой называется такое графическое изображение алгоритма, в котором каждое элементарное действие представляется в виде специального графического знака (блоков), которые дополнены элементами словесной формы записи. Последовательность выполнения действий отображается линиями и стрелками, соединяющими эти знаки.
На рисунке приведены графические изображения основных блоков: а) блок действий; б) блок проверки условия; в) блок Начало или блок Конец.
Внутри блока дается описание команд или условий. В блок действий записывают команду, не содержащую условие. В блок проверки условия записывают условие.
Все блоки, кроме блока Начало и блока Конец, можно нумеровать.
Запись алгоритмов в виде блок-схем получила широкое распространение, в частности, потому, что написание программы по блок-схеме может быть вполне формальной процедурой, поскольку каждому элементу блок-схемы в большинстве языков программирования в точности соответствует некоторый “стандартный” оператор языка.
Алгоритмический язык
Алгоритм решения задачи можно записать на алгоритмическом языке, близком к естественному языку и в то же время настолько формализованному, что добавление к этой записи операций, связанных с вводом исходных данных в конкретный ПК и выводом результатов в требуемом виде, даст готовую программу для исполнения на ПК.
Как правило, в качестве алгоритмических языков используются языки программирования, в которых отсутствуют операции, ориентирующие данный язык на конструкцию ПК.
Возможность автоматизации деятельности человека
В науке и практической деятельности алгоритмы встречаются на каждом шагу: умение решить задачу “в общем виде” означает владение некоторым алгоритмом. Когда Вы говорите, например, об умении человека складывать числа, имеете в виду не то, что он для любых чисел рано или поздно найдет их сумму, а то, что он владеет некоторым единообразным приёмом сложения, применимым к любым конкретным числам.
Изучение алгоритмов, разработка даже простейших алгоритмов включает в себя умение планировать, прогнозировать, предвидеть результаты, умение по результату найти ошибку в исходных данных, скорректировать на основе анализа промежуточных результатов ранее запланированные действия для более эффективного решения задачи.
Алгоритмический способ деятельности состоит в том, что исполнитель, получив алгоритм в готовом виде, действует, строго следуя всем указаниям, образующим алгоритм.
Исполнение любого алгоритма, записанного по строго формальным правилам, может быть автоматизировано.
Многие специалисты (экономисты, технологи, инженеры и др.) в своей деятельности при решении профессиональных задач широко используют автоматизированные рабочие места (АРМ).
В настоящее время под АРМ понимают совокупность программных средств, позволяющих автоматизировать многие выполняемые специалистом рутинные операции, допускающие формализацию.
НАПРИМЕР, на рабочем месте конструктора установлен ПК с набором устройств хранения, обработки, регистрации и отображения графической и символьной информации, облегчающих расчет и оптимизацию формы проектируемой детали, поиск унифицированных и нормализованных примеров из соответствующих справочных банков данных. На АРМ инженер быстрее сможет подготовить рабочую документацию, например, чертежи сложной интегральной микросхемы и все необходимые пояснения к ним.
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Слово алгоритм - происхоит от Algorithmi - латинского написания (транслитераци) имени знаменитого арабского имени среднеазиатского ученого Мухаммеда бен Мусы аль-Хорезми (787 - ок. 850). Его основополагающие трактаты по арифметике десятичных чисел и алгебре, переведенные в XII веке на латинский язык, оказали существенное влияние на развитие математики в Западной Европе, а алгоритмом назывались десятичная позиционная система счисления и искусство счета в ней.
Вопросы для самоконтроля
-
Виды алгоритмов.
-
Назовите признаки свойств алгоритмов.
Литература
-
Ахо А., Хопкрофт Д., Ульман Д. Структуры данных и алгоритмы