USER-MASTER.ORG

Алгоритм (algorithm) - это система формальных правил, которые четко и однозначно определяют последовательность действий вычислительного процесса от начальных данных к искомому результату. Алгоритм определяет определенные правила преобразования информации, то есть он отмечает определенную последовательность операций обработки данных, чтобы получить решение задачи.

Происхождение слова алгоритм: более тысячи лет назад в Багдаде жил Абу Джафар Мухаммад ибн Муса аль-Хорезми, который в своей работе «Трактат аль-Хорезми об арифметическом искусство индусов» по арифметике и алгебре сформулировал правила и очертил последовательность действий при добавлении и умножении чисел. При переводе на латынь имя автора превратили в Algorithmi, а со временем методы решения задач стали называть алгоритмами.

Основные свойства алгоритмов:

  • детерминированность (определенность) - однозначность результата вычислительного процесса при заданных начальных данных;
  • дискретность - разделение вычислительного процесса на отдельные элементарные шаги, выполняемые последовательно;
  • эффективность - простота и скорость решения задачи при минимальных необходимых средствах;
  • результативность - обеспечение получения решения через определенное конечное количество шагов;
  • массовость - обеспечение решения какой угодно задачи из класса однотипных.

Задавать алгоритмы можно разными способами:

  • словесное описание последовательности действий;
  • аналитическое описание в виде формул;
  • графическое представление в виде схемы алгоритма (блок-схемы);
  • записывание алгоритмическим языком программирования.

Большое распространение получил графический способ задания алгоритмов в виде схем алгоритмов (блок-схем).

Схема алгоритма (блок-схема) - графическое изображение его структуры, в котором каждый этап процесса обработки данных представляется в виде различных геометрических фигур (блоков).

Форма блока обуславливает образ действий, а записи внутри - детали (параметры) соответствующего этапа. У блока могут быть размещены определенные комментарии.

Конфигурация блоков

Название блока Графический вид блока Назначение в программе
Начало-конец   Начало-конец или вход-выход для подпрограмм
Блок ввода-вывода   Ввод данных и вывода результатов вычисления
Блок вычислений   Вычисление по формулам
Условный блок (разветвление)   Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от выполнения определенных условий
Блок модификаций (заголовок цикла)   Задает начальное и конечное значение и шаг для параметра цикла
Ссылка на другую страницу   Задает связи между частями схемы, расположенными на разных страницах
Соединитель   Обозначение связи между прерванными линиями потока, связывающие блоки
Комментарий   Связь между элементом схемы и объяснением

Размер а должен быть кратным 5, например: а = 20 мм. Размер b = 1.5a.

Блоки соединяются между собой линиями потока, которые для каждого этапа определяют направление действий. Всем блокам присваивают порядковые номера, которые проставляются в разрыве линии контура в левой части верхней стороны изображения блока. Линии потока проводят параллельно линий внешней рамки схемы. Направление линий потока сверху вниз и слева направо принято за основной, и, если линии не имеют изломов, стрелками их можно не обозначать. В других случаях их направление обязательно обозначают стрелкой. Линию потока обычно подводят к середине блока.

Расстояние между параллельными линиями потоков должно быть не менее 3 мм, между другими блоками и символами - не менее 5 мм. Линию потока можно обрывать, используя на месте обрыва соединители, если схема выполнена на двух или большем количестве листов, или если соединяемые блоки расположены на значительном расстоянии друг от друга.

Преимуществом блок-схем является то, что с их помощью можно наглядно изобразить структуру алгоритма полностью, очертив его логическую сущность. Особенно это важно для задач экономического характера и задач управления. Такие задачи содержат большое количество операций сравнения, логических, арифметических и других операций, а следовательно, довольно сложно установить их последовательность в ходе решения задачи.

Различают три базовых алгоритмических структуры: линейная (последовательность), разветвленная и циклическая (повторение). Алгоритмические структуры любой сложности образуются сочетанием последовательности этих базовых алгоритмов.

Запись алгоритма на алгоритмическом языке программирования должно быть понятно не только человеку, но и компьютеру, а потому требует точного соблюдения правил этого языка.

Программа - упорядоченная последовательность команд, которые предстоит выполнять. Принцип программного управления, который является основным принципом строения всех современных ЭВМ, согласно Дж. Фон Нейману, заключается в том, что все вычисления, в соответствии с алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы. Каждая команда программы содержит указания относительно конкретной выполняемой операции, местоположения (адреса) операндов и ряда служебных признаков. Операнды - переменные, значения которых участвуют в операциях обработки данных. Список переменных (исходных данных, промежуточных значений и результатов вычислений) является еще одним непременным элементом любой программы.

Для доступа к программам, команд и операндов используются их адреса. Адресами служат номера ячеек памяти ПК, предназначенных для хранения объектов.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Поиск