Алгоритм

Алгоритм - это конечный набор правил, позволяющий чисто механически решать любую конкретную задачу из некоторого класса однотипных задач. Алгоритм отражает последовательность и логику выполнения операций обработ­ки информации, способа формирования результатов решения с указанием после­довательности счета, расчетных и логических формул.

9.4.1. Основные особенности алгоритмов:

a) алгоритм имеет некоторое число входных величин, аргументов, задаваемых до начала работы. Цель выполнение алгоритма - получение результата, соответствующего исходным данным. Можно применять один и тот же алгоритм для решения целого класса однотипных задач с различными исходными данными. Это свойство называется массовостью алгоритма;

b) чтобы алгоритм можно было выполнить, он должен быть понятен исполнителю (свойство понятности алгоритма);

c) алгоритм представляется в виде конечной последовательности шагов;

d) выполнение алгоритма заканчивается после конечного числа шагов;

e) каждый шаг алгоритма должен быть четко и недвусмысленно определен и не должен допускать произвольной трактовки при выполнении (пойди туда, не зная куда, найди то, не зная что);

f) каждый шаг алгоритма должен быть выполнен точно и за конечное время. Алгоритм должен быть эффективным.

Алгоритм может быть представлен графически (в виде блок-схемы), в виде текста или таблиц ре­шений, а также в аналитическом или операторном виде. Представление алгоритма претерпевает изменения от общего укрупненного вида до самой подробной детализации на уровне отдельных программных модулей.

При разработке алгоритма решения задачи различают следующие способы описания алгоритмов: словесный, графический, программный.

Словесный способ - способ записи алгоритма в виде описания последовательных этапов обработки данных. Такое описание производится на языке в произвольном исполнении (пойди, найди и т.п.). Пример такой записи алгоритма - инструкция по эксплуатации.

Графический - способ записи алгоритма с применением блочных символов, которые соединяются между собой в соответствии с логикой и последовательностью выполнения операций. Такая запись алгоритма называется блок-схемой.

В блок-схеме каждому виду действий соответствует геометрическая фигура или блочный символ. При документальном оформлении блок-схемы алгоритма необходимо использовать соответствующий ГОСТ.

Программный способ представления алгоритма - это запись алгоритма на языке, понятном компьютеру.

Наиболее наглядным способом представления алгоритма решения задачи является графический.

Алгоритмы имеют определенные типовые конструкции, называемые базовыми. К ним относят: следование, ветвление, повторение (цикл).

Каждая конструкция имеет единый вход и единый выход.

9.4.2. Типы алгоритмов:

1) алгоритм линейной структуры - обычно использует конструкцию следования. Блочные символы стоят в том же порядке, как и приписываемые им действия;

2) алгоритм ветвления - в алгоритме имеются разветвления действий в зависимости от проверки заданных условий;

3) в алгоритме циклической структуры предусмотрено неоднократное выполнение одной и той же операции или последовательности операций. Повторение каких-либо действий имеет смысл только при различных значениях параметров, которые меняются при каждом новом входе на повторение, иначе наступает зацикливание.

Внутри одного цикла может находиться один или несколько вложенных циклов.

Алгоритмы решения задач могут быть простыми и сложными по своей структуре. При решении сложных задач используется алгоритм, состоящий из более простых алгоритмов, на основе которых составляется основная программа и ее подпрограммы, т.е. сложную задачу надо разбивать на отдельные простые модули. Это облегчает процесс решения задач.

В примере интегрирования может быть задан следующий алгоритм:

1) задать значения А и n; 2) определить шаг интегрирования h=A/n; 3) вычислить ; 4) вычислить ; 5) умножение I=y_i h; 6) суммирование

Дата добавления: 2014-12-16