Понятие алгоритма и программы. Этапы решения задач на эвм. Способы представления алгоритмов. Базовые структуры алгоритмов. Примеры.
В соответствии с ГОСТ 19.004-80: “алгоритм — это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому результату”.
Другое распространенное определение: алгоритм — это конечный набор правил (процедур или команд), однозначно раскрывающих содержание и последовательность выполнения операций для систематического решения определенного класса задач за конечное число шагов. Основные свойства алгоритма: детерминированность, массовость, результативность, дискретность, а также наличие входных и выходных данных.
Детерминированность — определенность, однозначность действий в каждом возможном случае — определяет однозначность результата работы алгоритма при заданных исходных данных.
Массовость — возможность варьирования исходных данных в определенных пределах — определяет пригодность использования алгоритма для решения множества задач данного класса.
Результативность алгоритма означает, что для любых допустимых исходных данных он должен через конечное число шагов (или итераций) завершить свою работу.
Дискретность — возможность разбиения определенного алгоритмического процесса на отдельные элементарные этапы, возможность реализации которых человеком или ЭВМ не вызывает сомнения, а результат выполнения каждого элементарного этапа вполне определен и понятен.
Реализация алгоритма на конкретных исходных данных решаемой задачи называется алгоритмическим процессом.
Программа — это последовательность команд для ЭВМ, выполнение которых реализует алгоритм. Программирование (кодирование)—это перевод алгоритма на язык понятных ЭВМ команд.
Этапы решения задач на ЭВМ.
1. Постановка задачи: сбор информации о задаче; формулировка условия задачи; определение конечных целей решения задачи; определение формы выдачи результатов; описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т. п.).
2. Анализ и исследование задачи, модели: анализ существующих аналогов; анализ технических и программных средств; разработка математической модели; разработка структур данных.
3. Разработка алгоритма: выбор метода проектирования алгоритма; выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.); выбор тестов и метода тестирования; проектирование алгоритма.
4. Программирование: выбор языка программирования; уточнение способов организации данных; запись алгоритма на выбранном языке программирования.
5. Тестирование и отладка: синтаксическая отладка;отладка семантики и логической структуры;тестовые расчеты и анализ результатов тестирования; совершенствование программы.
6. Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2-5.
7. Сопровождение программы:доработка программы для решения конкретных задач;составление документации к решенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору тестов, к использованию.
Способы представления алгоритмов: Словесное описание; Табличное (в виде таблице); Аналитическое (формулой);
Графическое (блок схема алгоритма).; Псевокод
Название символа |
Обозначение и пример заполнения |
Пояснение |
Процесс |
|
Вычислительное действие или последовательность действий |
Решение |
|
Проверка условий |
Модификация |
|
Начало цикла |
Предопределенный процесс |
|
Вычисления по подпрограмме, стандартной подпрограмме |
Ввод-вывод |
|
Ввод-вывод в общем виде |
Пуск-останов |
|
Начало, конец алгоритма, вход и выход в подпрограмму |
Документ |
|
Вывод результатов на печать |
