Базовые алгоритмические конструкции
ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ
Основные понятия
Главная особенность всех вычислений компьютера состоит в том, что в основе его работы лежит программный принцип управления. Это означает, что для решения как самой простой, так и самой сложной задачи пользователю необходимо использовать перечень инструкций или команд, следуя которым шаг за шагом ЭВМ выдаст необходимый результат. Таким образом, для того, чтобы решать задачу на ЭВМ, ее необходимо сначала алгоритмизировать. Именно алгоритмический принцип и лежит в основе работы всех ЭВМ.
Алгоритм – точное и понятное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи.
Исполнителем алгоритма может быть человек, робот, компьютер и т. п.
Свойства алгоритма:
1. Понятность. Алгоритм должен быть понятен тому исполнителю, для которого он создается.
2. Однозначность (детерминированность). Единственность толкова-ния правил выполнения действий и порядка их выполнения.
3. Дискретность. Разбиение алгоритма на отдельные элементарные действия. Каждое следующее предписание выполняется только после предыдущего.
4. Массовость. Возможность применения алгоритма для решения класса задач.
5. Конечность. Завершение работы алгоритма за конечное число шагов.
6. Результативность. Выполнение алгоритма должно завершиться получением определенных результатов.
|
|
|
7. Правильность. Алгоритм должен давать правильные результаты.
Алгоритм неправильный (содержит ошибки), если можно указать такие допустимые исходные данные или условия, при которых выполнение алгоритма либо не завершится вообще, либо не будет получено никаких результатов, либо полученные результаты окажутся неправильными.
Способы записи алгоритма:
1. На естественном языке.
2. Графический (блок-схема).
3. На алгоритмическом языке (на языке программирования).
При составлении блок-схем приняты следующие обозначения.
Начало, конец алгоритма
Останов, вход, выход из подпрограммы
Действие, вычислительная операция
 |
Проверка условия, развилка
Ввод/вывод
Соединитель
Объекты алгоритма
Решение любой задачи предполагает наличие реальных объектов, которые имеют свои характеристики (атрибуты).
Например, дано предписание налить 200 мл воды. Здесь объект – это вода, атрибут объекта – числовая характеристика – объем 200 мл.
Каждому объекту задачи должен соответствовать объект алгоритма, который наследует его атрибуты.
Константа как объект алгоритма имеет определенный фиксированный тип (символьный, числовой и др.) и неизменяемое в данном алгоритме значение, соответствующее этому типу.
|
|
|
Существуют общеизвестные константы, например, число Pi, а существуют константы, задаваемые в условии задачи.
Переменная – это объект алгоритма, имеющий определенный фиксированный тип, который в каждый момент исполнения алгоритма имеет единственное значение.
Массив – это упорядоченная совокупность данных одного типа. Доступ к каждому элементу массива осуществляется по его индексу.
Каждый объект алгоритма имеет свое имя, являющееся уникальным и неизменным.
Имена переменных, констант, массивов и других объектов алгоритма в программировании называются идентификаторами.
Базовые алгоритмические конструкции
Структурное программирование – это метод программирования, предусматривающий создание понятных, локально простых и удобочитаемых программ. Характерными особенностями таких программ являются модульность и использование унифицированных (базовых) структур, к которым относятся: следование, развилка и цикл. Каждая из базовых структур имеет один вход и один выход.
1. Следование (линейный алгоритм).
Действия выполняются одно за другим по порядку.
|
|
|
Задача 1. Даны числа a и b. Вычислить значение выражения
y=(a2+3b)(b3–2a).
2. Развилка (ветвление, разветвляющийся алгоритм).
В зависимости от условия выполняются те или иные действия.
а) полная развилка б) неполная развилка
Задача 2. Даны числа a и b. Вычислить значение выражения y= .
4. Циклический алгоритм.
Цикл применяется при необходимости выполнить какие-либо действия несколько раз.
а) цикл-пока (цикл с предусловием) б) цикл-до (цикл с постусловием)
 | |||
 | |||
В цикле-пока проверка условия происходит до выполнения серии действий (тела цикла). Тело цикла выполняется, пока условие истинно (условие продолжения цикла).
В цикле-до проверка условия происходит после того, как серия действий выполнена (условие выхода из цикла или условие окончания цикла).
Задача 3. Найти в последовательности чисел 1, 3, 5, 7, … первое число, большее заданного числа А.
Задача 4. Вычислить и вывести все значения функции y=3x+1 при изменении аргумента х от –5 до 5 с шагом 2.
|
|
|
 | |||
 | |||
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 116; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!