Поняття величини. Типи величин. Структура опису. Алгоритми роботи з величинами.
Базові алгоритмічні структури. Структурний підхід до конструювання алгоритмів.
Базові структури алгоритму
Базові структури алгоритму — це структури, за допомогою яких створюється алгоритм для розв’язання певної задачі. Існують три основні (базові) алгоритмічні структури, або три основні типи алгоритмів: лінійний, розгалужений та циклічний.
Лінійний алгоритм (послідовне виконання, структура слідування) — це алгоритм, який забезпечує отримання результату шляхом одноразового виконання послідовності дій, незалежно від вхідних даних і проміжних результатів. Дії в таких алгоритмах виконуються послідовно, одна за однією, тобто лінійно.
Розгалужений алгоритм (умова, структура вибору) — у класичному варіанті ця структура розглядається як вибір дій у разі виконання або невиконання заданої умови. Галуження бувають повними і неповними.
Повне галуження — це галуження, в якому певні дії визначені й у разі виконання, і в разі невиконання умови. Неповне галуження — це розгалуження, в якому дії визначені тільки у разі виконання (або у разі невиконання) умови.
Циклічний алгоритм (цикл, структура повторення) — це алгоритм, у якому передбачено повторення де-якої серії команд. За допомогою цієї структури описуються однотипні дії, що повторюються декілька разів. Такі алгоритми забезпечують виконання довгої послідовності дій, записаних порівняно короткою послідовністю команд. Саме використання циклів дозволяє у повній мірі реалізувати швидкодію комп’ютерів.
|
|
|
Основна особливість базових алгоритмічних структур — це їх повнота, тобто цих структур достатньо для створення найскладнішого алгоритму.
Алгоритм — це точний і зрозумілий опис послідовності дій над заданими об'єктами, що дає змогу одержати кінцевий результат. Алгоритм дає змогу формалізувати виконання інформаційного процесу, тобто виконавець алгоритму може виконувати алгоритм формально, не вникаючи в зміст поставленої задачі. Кожен алгоритм має задовольняти певні властивості.
Дискретність. Будь-який алгоритм може бути розбитий на окремі кроки — закінчені дії. Перехід до наступного кроку можливий лише після завершення попереднього.
Визначеність (чи детермінованість). Кожна команда алгоритму повинна однозначно визначати певну дію і не допускати двоякого тлумачення. Строго визначеним повинен бути і порядок виконання операцій.
Результативність. Виконання алгоритму має приводити до конкретного результату — розв'язку задачі, якщо навіть він дає і результати, які можуть виявитися і неправильними. Розв'язком задачі може бути також повідомлення про те, що задача розв'язку не має.
|
|
|
Масовість. За допомогою алгоритму можна розв'язувати не одну конкретну задачу, а безліч однотипних задач. Властивість масовості збільшує практичну цінність алгоритму.
Скінченність. Виконання алгоритму
повинно завершитися за скінченну кількість кроків. Виконання алгоритму не може закін чуватися невизначеною ситуацією або ж зовсім не закінчуватися. Правильність. Алгоритм правильний, якщо його виконання забезпечує досягнення мети. Формальність. Будь-який виконавець, здатний сприймати і виконувати вказівки алгоритму (навіть не розуміючи їх змісту), діючи за алгоритмом, зможе виконати поставлене завдання. Під час складання алгоритмів треба пам'ятати, що одна й та сама задача може бути успішно розв'язана за допомогою алгоритмів, що відрізняються один від одного. При виборі алгоритму треба насамперед зважати на вимоги компактності алгоритму і легкості його розуміння. Ці вимоги можна задовольнити, якщо дотримуватися структурного підходу, в основі якого лежить твердження, що алгоритм будь-якого ступеня складності можна виразити за допомогою трьох базових структур: слідування, розгалуження і циклу.
При побудові алгоритму часто виникає необхідність пояснити виконавцю деякі складні дії, якщо їх виконання не входить в систему команд виконавця. Наприклад, перший раз даючи дитині завдання пришити ґудзик до плаття, їй треба пояснити, як необхідно підбирати нитки для шиття, як вдягати нитку в голку, як тримати голку та ґудзик при роботі, яка різниця між пришиванням ґудзика до тоненької сорочки та товстої куртки (в другому випадку ґудзик робитьс
|
|
|
Поняття величини. Типи величин. Структура опису. Алгоритми роботи з величинами.
Величина — одне з основних математичних понять, узагальнення понять довжина, розмір, площа, об'єм тощо. Неформально, величини це те, що можна порівнювати між собою. Формально, це елементи впорядкованої множини.
Типи величин , які використовуються в алгоритмах : прості ( цілочисельні , речові , логічні , символьні , що перераховуються , інтервальні ) та структуровані ( масиви , рядки , множини, записи ) .
Цілочисельні величини можуть виражатися цілими позитивними і негативними числами. Над цілочисельними даними можливе виконання операцій додавання , віднімання та множення , а також операцій порівняння.
До вещественному типу належить підмножина дійсних чисел , представлених у форматі з плаваючою точкою і фіксованим числом цифр.
Логічні величини можуть виражатися двома значеннями: TRUE ( ІСТИНА або 1 ) і FALSE ( БРЕХНЯ або 0) . Для даних логічного типу застосовні лише дві операції порівняння: одно і не одно .
|
|
|
Логічнівеличиниможутьвиражатисядвомазначеннями: TRUE( ІСТИНАабо 1 ) іFALSE ( БРЕХНЯабо 0) . Для даних логічного типу застосовні лише дві операції порівняння: одно і не одно .
Символьні величини , призначені для зберігання одного символу (букви , знаку або коду ) . У змінну цього типу може бути поміщений будь-який з 256 символів розширеного коду ASCII. Над величинами символьного типу можна виконувати операції порівняння.
Перераховуються тип величин визначається як впорядкований набір ідентифікаторів , заданий шляхом їх перерахування . Значення змінних перераховується типу не можуть вводитися з клавіатури і виводитися на екран.
Інтервальний тип даних визначається за допомогою завдання підмножини значень одного з раніше визначених типів . Можна використовувати всі прості типи , за винятком речового . При завданні діапазону вказується найменше та найбільше значення , розділені двома крапками. При цьому обидва значення обов'язково одного типу.
Алгоритми роботи з величинами
Комп'ютер як виконавець алгоритмів
Вам вже відомо, що всякий алгоритм складається для конкретного виконавця. Тепер як виконавця ми будемо розглядати комп'ютер, оснащений системою програмування на певній мові .
Комп'ютер- виконавець працює з певними даними за певною програмою. Дані - це безліч величин .
Величини : константи і змінні
Комп'ютер працює з інформацією, що зберігається в його пам'яті. Окремий інформаційний об'єкт ( число , символ , рядок , таблиця тощо) називається величиною.
Всяка оброблювана програмою величина займає своє місце (поле ) у пам'яті ЕОМ. Значення величини - це інформація, що зберігається в цьому полі пам'яті.
Існують три основні типи величин , з якими працює комп'ютер : числовий , символьний і логічний . Вивчаючи бази даних і електронні таблиці , ви вже зустрічалися з цими типами . У цьому розділі ми будемо будувати алгоритми , що працюють з числовими величинами.
Числові величини в програмуванні , так само як і математичні величини , діляться на змінні і константи (постійні) . Наприклад , у формулі ( а2 - 2аb + b2) а , b - змінні , 2 - константа.
Константи записуються в алгоритмах своїми десятковими значеннями , наприклад : 23 , 3.5 , 34 . Значення константи зберігається в виділеної під неї комірці пам'яті і залишається незмінним протягом роботи програми .
Змінні в програмуванні , як і в математиці , позначаються символічними іменами. Ці імена називають ідентифікаторами (від дієслова " ідентифікувати " , що означає " позначати " , " символізувати " ) . Ідентифікатор може бути однією буквою , безліччю букв , поєднанням букв і цифр і Т. д. Приклади ідентифікаторів : А, X , ВЗ , prim , r25 і т. п.
система команд
Вам відомо , що всякий алгоритм будується виходячи з системи команд виконавця , для якого він призначений.
Незалежно від того , на якій мові програмування буде написана програма , алгоритм роботи з величинами складається з наступних команд :
- Присвоювання ;
- Введення ;
- Висновок ;
- Звернення до допоміжного алгоритму;
- Цикл ;
- Розгалуження .
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 955; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!