Графический СПОСОБ ОПИСАНИЯ АЛГОРИТМОВ

Одним из самых трудоемких этапов решения задачи на ЭВМ является разработка алгоритма. Человечество разработало эффективный алгоритм завязывания шнурков на ботинках. Многие дети с пятилетнего возраста могут это делать. Но дать чисто словесное описание этого алгоритма без картинок и демонстрации — очень трудно.

При разработке алгоритмов чаще всего используют следующие способы их описания: словесный, графический, с помощью языков программирования.

Рассмотрим два способа: графический и с помощью языков программирования.

Графический способ записи алгоритмов – наиболее наглядный и распространенный. Он основан на использовании геометрических фигур (блоков), каждая из которых отображает конкретный этап процесса обработки данных, соединяемых между собой прямыми линиями, называемыми линиями потока. Обозначение и назначение элементов графических схем алгоритмов приведено в табл.1. В поле каждого блочного символа указывают выполняемую функцию. При необходимости справа можно поместить комментарии, относящиеся к данному блоку или направлению потока. Каждый блочный символ (кроме начального и конечного) помечается порядковым номером. Для отличия ситуаций пересечения и слияния потоков последняя изображается точкой. Линии потока, имеющие направление вверх или направо, дополняются стрелками.

Геометрическая фигура	Назначение
	Начало и завершение алгоритма, прерывание процесса обработки данных или выполнения программы. a выбирается из ряда 5,10,15мм и т.д. ,а b=1,5a или 2a
	Выполнение операции или группы операций, в результате которых изменяются значение, форма представления или расположение данных
	Выбор направления выполнения алгоритма или программы в зависимости от некоторых переменных условий

Окончание табл. 1

	Ввод-вывод — преобразование данных в форму, пригодную для обработки или регистрации результатов обработки
	Вызов подпрограммы: функции или процедуры
	Текст, поясняющий выполняемую операцию или группу операций. Располагается справа от геометрической фигуры
	Внутристраничный соединитель, указывающий связь между прерванными линиями потока
	Межстраничный соединитель, указывающий связь между прерванными линиями потока, помещенными на разных листах
	Указания последовательности связей между элементами схемы алгоритма

По своей структуре различают следующие типы алгоритмов: линейные, разветвляющиеся и циклические. В линейных схемах алгоритмов все предписания выполняются одно за другим. Например, алгоритм вычисления длины окружности по известной площади круга (рис.2). В разветвляющихся схемах алгоритмов для конкретных исходных данных выполняются не все заданные предписания. Однако какие именно предписания будут выполняться, конкретно определяется в процессе выполнения алгоритма в результате проверки некоторых условий. Разветвляющийся алгоритм всегда избыточен. Примером разветвляющегося алгоритма является алгоритм, приведенный на рис.3 и определяющий, пройдет ли график функции y=3x+4 через точку с координатами x1,y1.

Рис. 4

Рис. 3

Рис. 2

Циклическим алгоритмом называется такой алгоритм, в котором можно выделить многократно повторяющуюся последовательность предписаний, называемую циклом. Для таких алгоритмов характерно наличие параметра цикла, которое перед входом в цикл имеет начальное значение, а затем изменяется внутри цикла. Имеется также предписание о проверке условия окончания цикла. Применение циклов сокращает текст алгоритма и, в конечном итоге, длину программы. Примером циклического алгоритма может служить алгоритм, приведенный на рис.4 и определяющий факториал натурального числа n. В этом алгоритме введена дополнительная переменная i, которая является параметром цикла и изменяется от начального значения 1 до конечного значения n c шагом 1. На каждом шаге итерации искомая величина f умножается на переменную цикла. В реальных задачах, как правило, сочетаются все три типа алгоритмов. Способ описания алгоритма с помощью алгоритмического языка подробно рассматривается в следующем разделе.

Источник

Графический способ описания алгоритмов

Понятие алгоритма и его основные свойства. Классификация алгоритмов по типу реализуемого вычислительного процесса. Преимущество графического способа описания алгоритмов перед словесным. Базовые и дополнительные алгоритмические структуры, их назначение.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	10.10.2012
Размер файла	126,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Цель практической работы

Задачи работы:

— ознакомиться с основными способами представления алгоритмов;

— освоить графический способ описания алгоритмов.

Ответы на контрольные вопросы

графический алгоритм вычислительный

Вопрос: Дайте определение алгоритма.

Ответ: Алгоритм — это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому результату.

Вопрос: Перечислите основные свойства алгоритмов и раскройте их сущность.

Ответ: Алгоритм обладает следующими свойствами:

— детерминированность (определенность) — при заданных исходных обеспечивается однозначность искомого результата;

— массовость — пригодность для задач данного типа при исходных данных, принадлежащих заданному подмножеству;

— результативность — реализуемый вычислительный процесс выполняется за конечное число этапов (шагов) с выдачей осмысленного результата;

— дискретность — расчленение на отдельные этапы, выполнение которых не вызывает сомнений.

Вопрос: Как подразделяются алгоритмы по типу реализуемого вычислительного процесса?

Ответ: Алгоритмы подразделяются по типу реализуемого вычислительного процесса: линейные, разветвляющиеся и циклические.

Вопрос: Какие способы описания алгоритмов вам известны?

Ответ: Словесный, матричный, схемы, алгоритмические языки, графический.

Вопрос: Что понимается под графическим способом описания алгоритмов? В чем состоит преимущество данного способа перед словесным описанием алгоритма?

Ответ: Графический способ описания алгоритма — это изображение логической структуры алгоритма, в котором каждый этап процесса обработки данных представляется в виде геометрических фигур (блоков), имеющих определенную конфигурацию в зависимости от характера выполняемых функций. Данный способ наиболее наглядный и распространенный способ описания алгоритмов.

Вопрос: Назовите базовые алгоритмические структуры и поясните их назначение.

Ответ: Для записи алгоритма любой сложности достаточно трех базовых структур:

1. следование — обозначает последовательное выполнение действий;

2. ветвление — соответствует выбору одного из двух вариантов действий;

3. цикл-пока — определяет повторение действий, пока не будет нарушено условие, выполнение которого проверяется в начале цикла.

Вопрос: Каково назначение дополнительных алгоритмических структур? Каким образом они связаны с базовыми алгоритмическими структурами?

Ответ: Дополнительные алгоритмические структуры, производные от базовых, каждая из которых может быть реализована через базовые структуры:

— выбор — выбор одного варианта из нескольких в зависимости от значения некоторой величины;

— цикл-до — повторение некоторых действий до выполнения заданного условия, проверка которого осуществляется после выполнения действий в цикле;

— цикл с заданным числом повторений (счетный цикл) — повторение некоторых действий указанное число раз.

Выводы по практической работе

Был изучен графический способ описания алгоритма решения задачи.

Выполнены следующие задачи:

— ознакомились с основными способами представления алгоритмов;

— освоили графический способ описания алгоритмов.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Понятие и свойства алгоритма, виды, характеристики. Роль алгоритма в построении программы, представление и запись. Словесный, графический, табличный способ. Псевдокод. Примеры известных алгоритмов. Операции над массивами. Уточнение корней уравнения.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.11.2016

Свойства алгоритма как определенного содержания и порядка действий над объектами. Базовые алгоритмические структуры: следование, ветвление, повторение. Структурированные типы данных. Реализация на языке программирования задач при помощи алгоритмов.

контрольная работа [598,6 K], добавлен 06.12.2014

Основные особенности эволюционных алгоритмов. Описание алгоритмов селекции, мутации, скрещивания, применяемых для реализации генетических алгоритмов. Вычисление функции приспособленности. Программная реализация. Тестирование и руководство пользователя.

курсовая работа [1,3 M], добавлен 11.03.2014

Способы организации вычислительного процесса в системах с несколькими процессорами. Разработка программы на основе алгоритмов мультипроцессорных систем при пакетной обработке задач. Вычисление основных показателей эффективности для каждого алгоритма.

курсовая работа [102,3 K], добавлен 21.06.2013

Исследование структуры типовой вычислительной сети. Модель процесса вскрытия вычислительной сети и взаимосвязь основных его этапов. Конфликт в информационной сфере между субъектом и объектом познания. Описания алгоритмов динамического масштабирования.

дипломная работа [2,9 M], добавлен 21.12.2012

Сущность алгоритма: происхождение названия, свойства и основные понятия. Подразделение на виды, структура, формы словесного описания и схематического построения. Запись порядка действий на языках компьютерных языках программирования. Применение в жизни.

презентация [386,7 K], добавлен 21.04.2011

Комплексное исследование истории развития, основных понятий, области применения и особенностей генетических алгоритмов. Анализ преимуществ генетических алгоритмов. Построение генетического алгоритма, позволяющего находить максимум целочисленной функции.

курсовая работа [27,9 K], добавлен 23.07.2011

Источник

Графическое представление алгоритмов, описание элементов блок-схем с примерами

Вы будете перенаправлены на Автор24

Графическое представление алгоритмов — это отображение алгоритмов в формате схем, состоящих их разных по геометрических фигур, которые обозначают элементарные операции или определённые действия.

Введение

Этап формирования алгоритма является одним из наиболее значимых этапов решения задач, которые связаны с вычислениями и информацией. Сущность проектирования алгоритма состоит в выработке общих и частных действий по решению поставленной задачи. При стандартном варианте создания программы, данный этап располагается между постановкой задачи и практической реализацией программы в формате кодового набора. Разработанные алгоритмы решения задачи должны включаться в итоговые документы, передаваемые заказчикам. Данные алгоритмы могут использоваться руководителями проектов с целью анализа и определения выводов по качеству программного продукта при его фактической реализации.

Графическое представление алгоритмов

Под блок-схемой понимается описание структуры алгоритмов в графическом формате с отображением всех операций или командных строк в виде отдельных блоковых модулей. Блоки имеют различные геометрические формы и внутри их записывается операция, подлежащая исполнению. Взаимные связи блоков могут указываться при помощи специальных линий связи, обозначающих куда будет передано управление. Существует стандарт, определяющий правила создания блок-схем. Главными правилами, которые следует соблюдать при формировании блок-схем, являются следующие:

1. Все блок-схемы должны иметь в своём составе блоки «начало» и «конец».
2. Блок «начало» обязан иметь соединение с блоком «конец» линями по любой из ветвей, имеющихся на блок-схеме.
3. Блок-схема не может содержать блоков, за исключением блока «конец», не соединяющихся при помощи поточных линий с другими блоками с обеих сторон, как и блоков, которые передают управление в неизвестном направлении.
4. Каждый блок должен иметь номер, который всегда присваивается сверху вниз и слева направо. Число, которое обозначает номер блока, необходимо располагать вверху слева.
5. Каждый блок должен соединяться с другими блоками поточными линиями, определяющими очерёдность выполнения блочных команд. Поточные линии всегда должны идти параллельно краям листа. Если линии располагаются справа налево или снизу вверх, то следует всегда ставить стрелки в конце линий. В других вариантах ставить стрелки не обязательно.
6. Каждая линия может быть входящей в блок или выходящей из блока. Каждая поточная линия может быть определена как выходящая для одного из блоков и входящая для другого.
7. Блок «начало» считается первым в блок-схеме и по этой причине он имеет только выходящую линию потока.
8. На конечный блок поступает лишь входящая линия потока, потому что он расположен в самом конце.
9. Для упрощения понимания блок-схемы, надо, чтобы поточная линия подходила к блоку «операция» сверху, а отходила вниз.
10. Чтобы было удобнее читать блок-схемы, не нужно использовать усложнённые пересечения линий, их допускается указывать с разрывами. В точке, где есть разрыв линии, следует поставить соединяющие компоненты и внутри их проставить номера блоков, соединяемых этой линией. В блок-схеме не должно быть разрывов без соединителей.
11. Для повышения компактности блоков, всю информацию, которая сопутствует блоку, следует размещать в комментариях к блокам.

Готовые работы на аналогичную тему

Тип алгоритма определяется характером решаемой с его помощью задачи. Известны следующие типы алгоритмов:

1. Линейные.
2. С разветвляющейся структурой.
3. С циклической структурой.

Линейный алгоритм формируется из совокупности последовательных операций, и он не имеет зависимости от начальных данных. Исполнение каждой команды осуществляется один раз и всегда идёт за предшествующей командой. Например, это могут быть вычисления по наиболее простым выражениям, не имеющим другой альтернативы, и, помимо этого, не обладают ограничивающими условиями на используемые переменные. Практически всегда линейными алгоритмами являются компоненты алгоритмов с более сложной структурой. Пример блок-схемы линейного алгоритма приведён на рисунке ниже:

Рисунок 1. Линейный алгоритм. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В алгоритмах, имеющих разветвляющуюся структуру, всегда присутствует проверка определённого условия (логического или математического), по итогам которого дальнейшие операции продолжаются по одной из возможных ветвей (направлений). В блок-схеме для отображения разветвления используется специальный блок «решение». Данный блок обладает двумя линиями выхода. Выбор одного из направлений должен определяться исполнением записанного в блоке «решение» условия. Алгоритмы с ветвлением делятся на следующие виды:

Обход. Исполняется, когда в одной из ветвей не присутствуют проверочные условия. То есть эта ветка выполняет обход всех процессов альтернативных направлений, как показано на рисунке ниже:

Рисунок 2. Обход. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Разветвление. Каждое из направлений ветвления обладает определённым набором процедур, как показано на рисунке ниже:

Рисунок 3. Разветвление. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Многообразный выбор. Присутствует набор допустимых ветвей, каждая из которых обладает своим набором процедур, которые подлежат исполнению. Выбор какой-либо ветви должен определяться по итогам вычислений условия, как показано на рисунке ниже:

Рисунок 4. Многообразный выбор. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Циклические алгоритмы применяют, когда необходимо исполнить несколько раз одни и те же вычислительные операции. Циклом именуется многократно выполняемая последовательность операций. Известны следующие типы циклов:

• С заданным заранее числом исполнения процедур (или обладающие счётчиком).
• С неопределённым числом исполнения процедур.

Во всех циклах есть переменная, которая управляет моментом выхода из цикла, то есть задающая число исполнений цикла. Совокупность операций, осуществляемая при каждом вхождении в цикл, называется телом цикла. То есть это его рабочий участок. На рисунке ниже изображена блок-схема алгоритма, в котором присутствует цикл с использованием счётчика:

Рисунок 5. Цикл с использованием счётчика. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Перед началом исполнения первой операции, следует задать счётчику начальное значение.

Источник