1. Алгоритм и его свойства.

Решение любой задачи осуществляется по определенному плану, наз. алгоритмом.

Алгоритм – понятное, точное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи.

Правила: разрешающие (не явл. алг.)

запрещающие (не явл. алг.)

предписывающие (явл. алг.)

Алгоритм – последовательность предписывающих правил, понятно и точно указывающих исполнителю, какую последовательность действий он должен исполнить по переработке исходных данных в искомые результаты.

Свойства алгоритма:

1. Точность – св-во, согласно которому исполнителю точно известно, какая команда должна выполняться следующей.

2. Понятность – св-во состоит в том, что каждая команда алгоритма должна входить в систему команд исполнителя.

Система команд исполнителя – совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем.

3. Дискретность – заключается в том, что предписание представляет собой последовательность четко выраженных отдельных команд.

4. Массовость – для каждого алгоритма существует класс объектов, допустимых в качестве исходных данных.

5. Результативность – состоит в том, что результат выполнения алгоритма исполнитель должен получить, выполнив конечное число действий.

2. Средства записи алгоритма – графическая схема.

Для записи алгоритма используются различные способы: словесная, графическая схема алгоритма (блок-схема), алгоритмический язык, языки программирования.

Причины указанного разнообразия состоят в следующем: алгоритм разрабатывается и записывается для конкретного исполнителя.

Два класса исполнителей: люди и вычислительные устройства.

Вычислительные устройства: роботы, компьютеры, микрокалькуляторы.

Так как разные исполнители имеют разные системы команд, то в записях алгоритмов должны использовать команды, зависящие от конкретного исполнителя (св-во понятности). Кроме того разные исполнители отличаются способом восприятия команд.

Язык программирования – способ записи алгоритма, ориентированный на исполнение его системой программирования компьютера. Для записи алгоритмов, предназначенных для безмашинного исполнителя можно использовать естественный язык.

Наиболее часто алгоритмы изображаются в виде графических схем или блок-схем. Алгоритм большой шажности обычно представляются с помощью схем двух видов:

обобщенная схема – раскрывает общим принцип функционирования алгоритма основные логические связи между отдельными модулями на уровне обработки информации.

детальная – представляет содержимое каждого элемента обобщенной схемы с использованием управляющих структур.

3. Типы алгоритмов и их графическое изображение.

Сначала нужно писать графическую схему алгоритма, а потом уже программу!

Схема алгоритма – графическое представление метода решения задачи, в котором используются символы для отображения операций, данных, потоков.

Терминатор

начало и конец схемы алгоритма

Данные

ввод-вывод дынных: носитель данных не определен

Процесс

обработка данных любого вида, приводящая к изменению значения формы или размещения информации.

Преопределенный процесс

использование подпрограммы или модуля

Решение

проверка условия и выбор одного из нескольких альтернативных выходов

Подготовка

модификация команды, группы команд, индексного регистра (создание цикла)

Линия

отображает поток данных и направление в проблеме. Могут быть добавлены стрелки-указатели.

Соединитель

обрыв линии и продолжение ее в другом месте. Соответствующие символы должны иметь одно и то же уникальное обозначение

Комментарий ------[

пояснение к выполняемым действиям. Располагается около ограничения фигуры.

В схеме можно использовать номер символа.

Правила выполнения соединений.

Направление потока слева направо и сверху вниз является стандартным. Если направление не стандартное, то на это должны указывать стрелки-указатели.

Примеры изображения выходов из символа

(ромб влево, вправо, вниз или ромб и вниз несколько выходов)

Пример идентиф. ссылок:

(ромб, условие, стрелки влево вправо и над ними да нет)

Следование

(квадратик, вниз еще квадратик, вниз еще квадратик)

Ветвление

(ромб, да нет, под да и нет квадраты, стрелки смыкаются, идут вниз)

(или ромб, да, под да квадрат, стрелки смыкаются, идут вниз)

Цикл

(с постусловием, с предусловием)

Выбор

(ромб, от него вниз много выходов, от каждого квадрат, все смыкаются, идут вниз)

Типовые структуры хороши тем, что все они имеют одну точку входа и одну точку выхода. Это упрощает просмотр и понимание алгоритма. Сокращает кол-во возможных ошибок и время на их поиск. Типовые структуры могут быть вложены друг в друга.

Типы алгоритмов.

На основе перечисленных структур строятся следующие типы алгоритмов.

Линейный(на основе структуры следование) – действия, определяемые символами, входящие в схему, выполняются последовательно, в порядке их написания.

Разветвляющийся – составляется на основе структур ветвление и выбор – характеризуется тем, что в ходе выполнения решения задачи идет только по одному имеющемуся направлению, выбор которого зависит от выполнения заданного условия.

Циклический – структуры цикл – многократное повторение определенной группы действий.