Информационные технологии решения задач. Структуры алгоритмов

Разработка информационных технологий решения прикладных задач (программ для ПК) - сложный и трудоемкий процесс. Он включает в себя следующие основные этапы, показывающие логическую последовательность действий от постановки задачи до получения решения.

Общая формулировка задачи. Необходимо сформулировать задачу в

содержательных терминах и определить, что является "входными" данными

задачи и что мы собираемся получить в результате решения.

Математическая формулировка задачи. Необходимо составить математическую модель задачи. Во многих случаях этот этап является очевидным, если есть общепринятые уравнения, описывающие рассматриваемый класс задач.

Выбор математического метода решения. Необходимо на

основе накопленного арсенала математических методов выбрать тот, который

целесообразно использовать для решения поставленной задачи. Этот выбор осуществляется исходя как из субъективных причин (знание

тех или иных математических методов), так и объективных причин, к которым необходимо отнести имеющиеся ресурсы компьютера (память, быстродействие).

Составление алгоритма решения. Этот этап тесно связан с предыдущим и должен быть направлен в первую очередь на разработку эффективных алгоритмов, т.е. таких, которые требуют наименьшего количества ресурсов компьютера для своей реализации.

Составление и отладка программы. При отладке больших программ целесообразно использовать специальные программные средства, облегчающие процесс нахождения ошибок.

Тестирование программы. На этом этапе, чтобы удостовериться в

правильности работы алгоритма, решаются задачи с такими исходными данными, для которых известно достоверное решение, либо используются какие-то косвенные свидетельства.

Решение поставленной задачи и представление результатов.

Здесь наиболее существенным является удобный и наглядный вывод результатов. Во многих случаях целесообразно использовать графические программные средства для визуализации полученных данных.

При решении конкретных задач некоторые из этих этапов могут исключаться самой постановкой задачи.

Структуры алгоритмов. Преобразования величин, реализуемые в алгоритмическом языке, осуществляются по операторам (командам), располагаемым в заданной последова-тельности. Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл.

Структура алгоритма является линейной, если она образована последовательностью простых операторов (команд).

Разветвляющийся алгоритм - алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого обеспечивается переход на один из двух возможных шагов.

Циклический алгоритм - алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными. Группа команд (операторов), выполняющихся одна за другой, называется серией, которая может состоять из одного оператора.

Дата добавления: 2015-04-24