9. Основные алгоритмические структуры.

Алгоритмы можно представлять как некоторые структуры, состоящие из отдельных базовых (т.е. основных) элементов.

Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех основных (базовых) структур: следование, ветвление и цикл.

1. Базовая структура – следование образуется из последовательности действий, следующих одно за другим, например:

Этот алгоритм описывает следующие 3 действия:

1) Вводим значение для А.

2) Вычисляем результат по формуле S: = SQR (A)*sin(PI/3)/2;

3) Выводим результат S на печать.

2. Базовая структура - ветвление. Обеспечивает ветвление, т.е. в зависимости от результата проверки условия (да или нет) выбор одного из альтернативных путей выполнения алгоритма. Каждый из путей должен вести к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран.

Структура ветвление существует в четырех основных вариантах:

• если - то;

• если - то - иначе;

• выбор;

• выбор - иначе.

Примеры команды если:

Алгоритмический язык	Язык блок-схем
если x > 0   то y := sin(x) Все
если b > a то a := a+1; b := 2b; иначе a := 2*a; Все

 

3. Базовая структура - цикл.

Цикл обеспечивает многократное выполнение некоторой последовательности действий, которая называется телом цикла.

Пример алгоритма с циклом.

В этом примере вычисляется сумма чисел ряда по общей формуле: S = или S = 1 + 1/2 + 1/3 +1/4+ … +1/N.

10. Итерационные циклы.

Итерационным циклом называется цикл, в котором число повторений операторов тела цикла заранее неизвестно.

Для организации итераций используется цикл типа пока. Выход из итерационного цикла осуществляется в случае выполнения заданного условия, записанного после пока.

На каждом шаге вычислений происходит проверка условия об окончании цикла.

Примером итерационного цикла служит алгоритм вычисления суммы ряда с заданной точностью. В такой задаче число повторений тела цикла заранее неизвестно. Поэтому выполнение цикла завершается в момент достижения требуемой точности.

Алгоритм, в состав которого входит итерационный цикл, называется итеpационным. В итерационных алгоритмах необходимо обеспечить условие выхода из цикла. В противном случае произойдет зацикливание алгоритма.

11. Вложенные циклы.

Возможны случаи, когда внутри внешнего тела цикла необходимо повторять отдельную группу операторов, т. е. присутствует другой внутренний цикл. Такая структура получила название цикла в цикле или вложенных циклов. Глубина вложенности циклов (то есть количество вложенных друг в друга циклов) может быть различной.

12. Особенности программного способа записи алгоритмов.

При записи алгоритма в словесной форме, в виде блок-схемы или на языке псевдокода допускается определенный произвол выполнения команд.

Однако алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на "понятном" ему языке, т.е. необходима точная запись команд, не оставляющая места для произвольного толкования их исполнителем.

Поэтому язык для записи алгоритмов на компьютере должен быть строго формализован. Такой язык принято называть языком программирования, а запись алгоритма на этом языке называется программой для компьютера.