27. Элементарные структурные единицы алгоритмов. Способы записи алгоритмов. Основные типы управляющих структур алгоритмов.

Одним из системных методов разработки алгоритмов является метод структурной алгоритмизации. Этот метод основан на визуальном представлении алгоритма в виде последовательности управляющих структурных фрагментов. Выделяют три базовые управляющие процессом обработки информации структуры: композицию, альтернативу и итерацию. С помощью этих структур можно описать любые процессы обработки информации.

Композиция (следование) - это линейная управляющая конструкция, не содержащая альтернативу и итерацию. Она предназначена для описания единственного процесса обработки информации.

Альтернатива - это нелинейная управляющая конструкция, не содержащая итерацию. Она предназначена для описания различных процессов обработки информации, выбор которых зависит от значений входных данных.

Итерация - это циклическая управляющая структура, которая содержит композицию и ветвление. Она предназначена для организации повторяющихся процессов обработки последовательности значений данных.

В соответствии с наличием в алгоритмах управляющих структур композиции, альтернативы и итерации алгоритмы классифицируют на: линейные, разветвленные и циклические алгоритмы.

При построении алгоритмов для сложной задачи используют системный подход с использованием декомпозиции (нисходящее проектирование сверху-вниз).

Запись алгоритмов на языке блок-схем Блок-схема — наглядное изображение алгоритма с использованием определенного набора геометрических фигур. Каждая такая фигура называется блоком, а соединительные линии (стрелки) указывают направление исполнения алгоритма.Наиболее часто используются следующие блоки:

Начало (конец) алгоритма	Ввод (вывод) данных	Вычислительный блок	Логический (условный) блок

М ожно выделить три алгоритмические конструкции: • следование, • ветвление, • цикл .Алгоритмы могут содержать основные алгоритмические структуры: линейную, разветвляющуюся и циклическую. Алгоритмы, имеющие линейную структуру, при записи на языке блок-схем не содержат ни одного логического блока. В разветвляющемся алгоритме всегда присутствует хотя бы один логический блок, содержащий условия, в зависимости от выполнения или невыполнения которых реализуется та или иная последовательность команд (ветвей выполнения алгоритма). В циклические алгоритмы входит последовательность команд, выполняемая многократно (тело цикла).

Алгоритм, в котором команды выполняются в линейной последовательности одна за другой, называется линейным алгоритмом.

А лгоритм, содержащий, по крайней мере, одно ветвление, называется разветвляющимся. В алгоритмической структуре ветвление та или иная последовательность команд выполняется в зависимости от истинности условия. Условие — высказывание, о котором можно судить истинно оно или ложно. Условие, записанное на формальном языке, называется условным, или логическим, выражением. Условные выражения могут быть простыми или сложными. Простые условия строятся как выражение отношения, т. е ё по мощью знаков сравнения (=, ?, <, >,?, ?). Сложное условие строится из простых с использованием логических операций (и, или, не). Различают полную и неполную форму конструкции Ветвление. Полная форма ветвления Принцип работы: когда условие истинно, выполняется серия команд 1, в противном случае — серия команд 2. Неполная форма ветвления представлена Принцип работы: когда условие истинно, выполняется серой команд, в противном случае осуществляется переход к следующей команде в структуре алгоритма.

А лгоритм называется циклическим, если он содержит структуру цикла.

В алгоритмические структуры цикла входит серия команд, выполняемая многократно. Такая последовательность команд называется телом, цикла. Циклические структуры бывают двух типов. Циклы со счетчиком (циклы с параметром), в которых тело цикла выполняется определенное число раз. Цикл с параметром, в отличие от циклов по условию, используется, когда заранее известно количество повторений тела цикла. В начале переменной — параметру (счетчику) цикла присваивается начальное значение и, пока значение параметра цикла е восходит (не становится меньше) конечного значения, выполняются команды тела цикла и увеличения (уменьшения) значения, параметра цикла на заданную величину (шаг). Циклы по условию (с предусловием, с постусловием), в которых тело цикла выполняется в зависимости от выполнения (невыполнения) условия. В цикле с предусловием пока условие выполняется, выполняются команды тела цикла. Если при первой проверке условие не выполняется, команды тела цикла не выполняются ни разу. В цикле с постусловием команды тела цикла выполняются до тех пор, пока не выполнится условие. В данной структуре команды тела цикла выполняются, по крайней мере, один раз. Рассмотренные алгоритмические структуры могут быть записаны не только на языке блок-схемы, но и на языке программирования.