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

Алгоритмы

Алгоритмы. Способы записи алгоритмов

Выделяют три наиболее распространенные на практике способа записи алгоритмов:

• словесный (запись на естественном языке);
• графический (запись с использованием графических символов);
• программный (тексты на языках программирования).

Словесный способ записи алгоритмов

Словесный способ – способ записи алгоритма на естественном языке. Данный способ очень удобен, если нужно приближенно описать суть алгоритма. Однако при словесном описании не всегда удается ясно и точно выразить логику действий.

В качестве примера словесного способа записи алгоритма рассмотрим алгоритм нахождения площади прямоугольника

где S – площадь прямоугольника; а, b – длины его сторон.

Очевидно, что a, b должны быть заданы заранее, иначе задачу решить невозможно.

Словестный способ записи алгоритма выглядит так:

• Начало алгоритма.
• Задать численное значение стороны a.
• Задать численное значение стороны b.
• Вычислить площадь S прямоугольника по формуле S=a*b.
• Вывести результат вычислений.
• Конец алгоритма.

Графический способ описания алгоритмов

Для более наглядного представления алгоритма используется графический способ. Существует несколько способов графического описания алгоритмов. Наиболее широко используемым на практике графическим описанием алгоритмов является использование блок-схем. Несомненное достоинство блок схем – наглядность и простота записи алгоритма.

Каждому действию алгоритма соответствует геометрическая фигура (блочный символ). Перечень наиболее часто употребляемых символов приведен в таблице:

Название символа	Обозначение и пример заполнения	Пояснения
Пуск-останов		Начало, завершение алгоритма или подпрограммы
Ввод-вывод данных		Ввод исходных данных или вывод результатов
Процесс		Внутри прямоугольника записывается действие, например, расчетная формула
Решение	b» width=»219″ height=»65″/>	Проверка условия, в зависимости от которого меняется направление выполнения алгоритма
Модификация		Организация цикла
Предопределенный процесс		Использование ранее созданных подпрограмм
Комментарий		Пояснения

• блок Процесс обозначает вычислительный процесс и применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значения переменных или данных

• блок Решение обозначает проверку условия

Если условие выполняется, то есть a>b, то следующим выполняется действие по стрелке «Да». Если условие не выполняется, то осуществляется переход по стрелке «Нет».

• блок Модификация используется для организации циклических (повторяющихся) действий.

• блок Предопределенный процесс используется для указания обращений к ранее созданным алгоритмам и программам, в том числе и библиотечным подпрограммам.

• блок Ввод-Вывод. При решении задачи на компьютере ввод исходных данных может осуществляться различными способами, например, с клавиатуры, с жесткого диска, с флэш-карты т. д. Задание численных значений исходных данных называется вводом, а отображение результатов расчета на экране монитора или с помощью принтера на бумаге – выводом. Если ввод-вывод не привязан к конкретному устройству, то обозначается параллелограммом. Если необходимо указать конкретное устройство ввода или вывода, то используются специальные геометрические фигуры.

устройство ввода или вывода	дисплей	магнитный диск

В качестве примера графического способа описания алгоритмов с помощью блок-схем запишем алгоритм нахождения площади прямоугольника:

Внутри каждого блока записывается соответствующее действие. Последовательность выполнения задается соединительной линией со стрелочкой.

Последовательность выполнения сверху вниз и слева направо принята за основную.

Если в алгоритме не нарушается основная последовательность, то стрелочки можно не указывать. В остальных случаях последовательность выполнения блоков обозначается стрелочкой обязательно. В нашем примере основная последовательность выполнения – сверху вниз.

Программный способ записи алгоритмов

Способ записи алгоритмов с помощью блок-схем нагляден и точен для понимания сути алгоритма, тем не менее, алгоритм предназначен для исполнения на компьютере, а язык блок-схем компьютер не воспринимает. Поэтому алгоритм должен быть записан на языке, понятном компьютеру с абсолютно точной и однозначной записью команд.

Таким образом, алгоритм должен быть записан на каком-то промежуточном языке, с точными и однозначными правилами и отличном от естественного языка и языка блок-схем, но понятном компьютеру. Такой язык принято называть языком программирования.

Программный способ записи алгоритма – это запись алгоритма на языке программирования, позволяющем на основе строго определенных правил формировать последовательность предписаний, однозначно отражающих смысл и содержание алгоритма, с целью его последующего исполнения на компьютере.

Запись алгоритма на языке программирования называется компьютерной программой.

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