11.3. Способы записи алгоритмов. Блок-схемы

Существуют три способа записи алгоритмов: словесный, графический и операторный.

К словесному способу описания алгоритма можно отнести, в качестве примера, уже упомянутые «Этапы разработки программ для ЭВМ», или часто приводимый в учебниках по программированию пример рецепта приготовления какого-либо блюда. Этот способ записи алгоритмов пригоден лишь для простейших задач.

Операторный способ предполагает подробное указание действий ЭВМ или автоматизированных устройств на специальном формальном языке.

Графический способ описания алгоритмов или описание алгоритмов с помощью блок-схем, обладает большой наглядностью. Алгоритм изображается в виде последовательности блоков, предписывающих выполнение отдельных функций и связей между ними. Внутри блоков помещается информация, поясняющая выполняемые ими действия. Каждый блок снабжается номером, который размещается в разрыве контура блока в левой верхней его части. При оформлении документов (отчетов, курсовых и дипломных работ, диссертаций, инструкций и т.п.), содержащих блок-схемы, необходимо руководствоваться ГОСТами 19.002-80 и 19.003-80.

Рассмотренные графические и словесные способы описания алгоритма не могут непосредственно восприниматься машиной, и в дальнейшем выполняться, поэтому они используются для предварительной работы. Для описания алгоритмов на языке понятном ЭВМ, служат языки программирования, которые на основе строго определенных правил, позволяют формировать последовательность предписаний для исполнения ЭВМ.

11.4. Базовые структуры алгоритмов: следование, ветвление, цикл

В настоящее время, схемы алгоритмов используются не столько для указания последовательности операций, сколько для группирования блочных символов в виде базовых управляющих конструкций. К ним относятся следование, ветвление и цикл.

В алгоритмах следования, или линейной или естественной структуры, операции выполняются последовательно в порядке их расположения в алгоритме.

ПРИМЕР: Вычислить .

Для вычисления значения X требуется задать значения a и b , проделать операцию деления и сделать вывод, полученного значения X.

Решение большинства практических задач не ограничивается линейными алгоритмами, и предусматривает различные пути решения. Причем, выбор пути определяется либо условиями задачи, либо результатами полученными в процессе решения. Каждое возможное направление вычислений называется ветвью, а алгоритм такой структуры, называется алгоритмом разветвленной структуры. В зависимости от выполнения некоторого условия, вычислительный процесс может идти здесь по одной или другой ветви.

ПРИМЕР: Вычислить , где . Если <0, печатать «Корней нет”.

Алгоритм циклической структуры − это алгоритм, в котором предусмотрено неоднократное повторение одной и той же последовательности действий.

ПРИМЕР: Вычислить значение функции f(x) с шагом h на отрезке [x₁,x₂].

Решением этой задачи будут значения функции в точках f(x₁), (x₁+h), f(x₁+2h),..., f(x₁+ih). Вычисления функции заканчиваются когда x₁+ih становится больше или равно x₂.

Контрольные вопросы и задания:

1. Дайте определение, что такое алгоритм?

2. Какими свойствами должен обладать алгоритм?

3. Из чего состоят алгоритмы решения задач на ЭВМ?

4. Назовите способы описания алгоритмов.

5. Назовите базовые алгоритмические структуры. Когда они применяются?

6. Приведите примеры задач, при решении которых необходимо применить алгоритм:

• линейной структуры, ветвления, цикл

• все три алгоритмические структуры.

7. Нарисуйте блок схемы вышеприведенных примеров.