Назовите способы представления алгоритмов

Понятие алгоритма. Способы представления и типы алгоритмов.

Алгоритм — это предписание некоторомуисполнителю выполнить конечную последовательность действий, приводящую к некоторому результату.

В программировании алгоритм является фундаментом программы, а основным исполнителем — компьютер. На стадии тестирования алгоритма исполнителем может быть сам программист.

Основными свойствами алгоритма являются:

• дискретность — представление алгоритма в виде последовательности шагов;
• массовость — применимость алгоритма к некоторому множеству исходных данных;
• определенность — за конечное число шагов либо должен быть получен результат, либо доказано его отсутствие;
• однозначность — при повторном применении алгоритма к тем же исходным данным должен быть получен тот же результат.

Из перечисленных свойств лишь дискретность является обязательным свойством алгоритма.

Способы представления алгоритмов:

1. Словесный способ – описание алгоритма состоит из словесных действий. Недостаток – отсутствие четкой формализации и наглядности выполнения процесса, но возможность описания алгоритма с любой степенью детализации.

2. Формульно-словесный способ. Основан на задании инструкций о выполнении конкретных действий в четкой последовательности в сочетании со словесными пояснениями.

Этап 1. Ввести А, В; Этап 2. Если А В, то переходим к этапу 3; иначе переходим к этапу 4. Этап 3. С=А-В, и переходим к этапу 5; Этап 4. С=А+В; Этап 5. Вывод С.

3. Табличный способ. Алгоритм задается в виде таблиц и расчетных формул. Наиболее часто используется в экономических расчетах.

4. Операторный (язык операторных схем).Вычислительный процесс изображается в виде последовательных символов (операторов). Они обозначают группы стандартных или нестандартных операций, реализующих законченную процедуру с указанием связи между отдельными операторами. Порядок выполнения – слева направо. Недостаток – малая наглядность, достоинство – значительно упрощает составление программы для компьютера.

5. Графический способ (метод блок-схемы). При таком представлении алгоритма, каждый этап отображается в виде геометрических фигур-блоков, форма которых зависит от выполняемой операции. Линия соединения блоков, показывает направление процесса обработки данных. Каждое направление называется ветвью.

Типы алгоритмов.

1)Линейный– это такой алгоритм, в котором все команды выполняются строго последовательно друг за другом.

Пример Вычисление площади круга по формуле: S = PI* R*R, где PI =3,14

Разветвляющийся алгоритм – это такой алгоритм, который содержит команду ветвления.

Команда ветвления — это составная команда, в которой та или иная серия команд выполняется после проверки условия. Признаком разветвляющегося алгоритма является наличие операций условного перехода, когда происходит проверка истинности некоторого логического выражения (проверяемое условие) и в зависимости от истинности или ложности проверяемого условия для выполнения выбирается та или иная ветвь алгоритма. Алгоритм предполагает выполнение Действия 1, если записанное условие истинно (выполняется), и выполнение Действия 2 ( если условие ложно (не выполняется).

3)Циклический алгоритм — это такой алгоритм, который содержит команду повторения.

Параметр цикла – величина, с изменением значения которой связано многократное выполнение цикла. Шаг цикла – значение, на которое изменяется параметр цикла при каждом повторении.

Циклический алгоритм состоит из:

1. Подготовка цикла – связана с заданием данных для параметров цикла и других величин

2. Тело цикла – многократно повторяющиеся действия для вычисления: подготовка значений параметра цикла

3. Условие продолжения цикла – необходимость дальнейшего выполнения повторяющихся действий (тела цикла). Если параметр цикла превысил конечное значение, то выполнение цикла должно быть прекращено.

Источник

Способы представления алгоритмов

1. Словесный. Такое описание алгоритма состоит из словесного перечня действий в виде предложений.

Например, вычислить C=

Исходные данные А и В ввести в память ЭВМ, проверить выполнение неравенства АB. Если оно выполняется, то вычислить А-В. Результат обозначить как С и вывести его; в противном случае вычислить А+В, результат обозначить С и вывести его.

Недостаток такого представления — отсутствие четкой формализации и наглядности выполнения процесса.

Достоинством является то, что таким способом можно описывать алгоритмы с любою степенью детализации.

2. Формульно-словесный способ основан на задании инструкций о выполнении конкретных действий в четкой последовательности в сочетании со словесными пояснениями.

Для рассмотренного задания алгоритм, представленный формульно-словесным способом, будет следующим:

Этап 1. Ввести А, В.

Этап 2. Если АB, то перейти к этапу 4, иначе — к этапу 3.

Этап 3. С=А-В, перейти к этапу 5.

Этап 5. Принять значение С за результат.

Этап 6. Вывести С.

Этот способ более компактен, но не является строго формальным.

3. Табличный. Алгоритм задается в виде таблиц и расчетных форм. Этот способ наиболее часто используется в экономических расчетах. Исходные данные и результаты вносятся в заголовки столбцов таблицы.

4. Операторный (язык операторных схем). При использовании этого способа вычислительный процесс изображается в виде последовательности символов (операторов). Они обозначают группы стандартных или нестандартных операций, реализующих законченную процедуру с указанием связи между отдельными операторами. Этот способ значительно упрощает составление программы для компьютера, при этом вместо операторов подставляются соответствующие команды. Недостатком данного способа является его малая наглядность.

5. Графический (способ блок-схем). При таком представлении алгоритма каждый этап отображается в виде геометрических фигур — “блоков”, форма которых зависит от выполняемой операции. Блок может иметь имя (метку). Линия соединения блоков показывает направление процесса обработки данных. Каждое направление называется ветвью. Перечень блоков, их наименование, функции, формы, размеры определяются ГОСТ 19.003- 80.

Указанный ГОСТ регламентирует изображение и размеры отдельных блоков в блок-схеме, а также их взаимное расположение. Блоки, в которых не предусматривается разветвление алгоритма по условию, имеют вид прямоугольника с размерами сторон, отношение которых равно 3:2. Блоки, предусматривающие проверку условия с последующим разветвлением, — форму ромба, соотношение диагоналей которого также равно 3:2. Каждая блок-схема обязательно должна включать в себя блок-начало и блок-конец. Форма этих блоков — прямоугольник со скругленными углами, размеры — 3:1. Отдельно определяются блоки, в которых осуществляется ввод и вывод информации. В зависимости от того, откуда и куда осуществляется ввод/вывод, используются разные виды блоков ввода/вывода. Однако можно использовать блок ввода/вывода общего назначения в виде параллелограмма с соотношением длины основания к высоте как 3:2. Блоки соединяются стрелками, показывающими последовательность исполнения. Сам значок “стрелка” в направлении “вниз” и “вправо” можно не ставить, “вверх” и “влево ” — ставить обязательно. Блоки должны быть расположены так, чтобы расстояние между блоками и стрелками составляло не меньше 5 мм.

Алгоритм линейной структуры состоит из последовательности действий, формирующих одну ветвь вычислений. Примером линейного алгоритма может быть алгоритм расчета У по формуле У=Х 2 .

Решение задач не всегда можно представить в виде линейного алгоритма. Существуют задачи, в которых требуется организовать выбор выполнения последовательности действий в зависимости от каких-либо условий. Такие алгоритмы называются алгоритмами разветвляющейся структуры. В них должен присутствовать один или несколько логических операторов (проверки условия) и несколько ветвей решения. Примером разветвляющегося алгоритма может быть выбор наибольшего из двух введенных произвольных чисел.

Алгоритмы, отдельные действия в которых многократно повторяются, называются алгоритмами циклической структуры. Совокупность повторяющихся действий алгоритма принято называть циклом. При разработке циклического алгоритма вводят следующие понятия: параметр цикла — величина, с изменением значения которой связано многократное выполнение цикла; начальное и конечное значение параметров цикла; шаг цикла — значение, на которое изменяется параметр цикла при каждом повторении.

Цикл организуют по определенным правилам. Циклический алгоритм состоит из подготовки цикла; тела цикла; условия продолжения цикла.

В подготовку цикла входят действия, связанные с заданием исходных данных для параметров цикла и других величин, использующихся в цикле.

В тело цикла входят многократно повторяющиеся действия для вычисления искомых величин; подготовка следующего значения параметра цикла, подготовка других значений, необходимых для повторного выполнения действий в теле цикла.

В условии продолжения цикла определяется необходимость дальнейшего выполнения повторяющихся действий (тела цикла). Если параметр цикла превысил конечное значение, то выполнение цикла должно быть прекращено.

Примером циклического алгоритма выступает алгоритм определения суммы десяти произвольных чисел, вводимых пользователем.

Статьи к прочтению:

ОАиП. Лекция 1 \

Похожие статьи:

Для того чтобы ЭВМ <без участия человека>выполнила некоторые действия необходимо задать последовательность инструкций (команд) на понятном компьютеру…

Существуют несколько способов описания алгоритма: словесное, псевдокод, блок-схема, программа. Словесное описание представляет структуру алгоритма на…

Источник

Назовите способы представления алгоритмов

Способы представления алгоритмов:

1. Формульно-словесный способ.

Основан на задании инструкций о выполнении конкретных действий в четкой последовательности в сочетании со словесными пояснениями.

Вычислить: С =

Этап 1. Ввести А, В;

Этап 2. Если А В, то переходим к этапу 3; иначе переходим к этапу 4.

Этап 3. С=А-В, и переходим к этапу 5;

2. На алгоритмическом языке.

Алгоритмический язык – совокупность правил и обозначений, использующиеся для записи алгоритма.

а) математические выражения;

б) текст;

в) служебные слова (полные или сокращенные слова русского текста, стоящие в определенном месте алгоритма, которые обязательно подчеркиваются)

Вычислить значение А+

алг Проскурнин ( нат А, вещ В, У, цел Х)

3. Графический способ (метод блок-схемы).

При таком представлении алгоритма, каждый этап отображается в виде геометрических фигур-блоков, форма которых зависит от выполняемой операции.

Линия соединения блоков, показывает направление процесса обработки данных. Каждое направление называется ветвью .

Выполнение операции или группы операций, в результате которых изменяются значение, фомы представления или расположение данных.

Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от некоторых переменных условий.

Преобразование данных в форму пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод).

Начало, конец процесса обработки данных

Предопределеный процесс модуль

Использование ранее созданных или отдельно описанных алгоритмов (модулей).

Указание связи между линиями потока обработки данных.

Вычислить: С =

4. Табличный способ.

«Типы алгоритмов».

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