Базова алгоритмічна структура

Алгоритми можна представляти як деякі структури, що складаються з окремих базових (тобто основних) елементів. Природно, що при такому підході до алгоритмів вивчення основних принципів їхнього конструювання повинне починатися з вивчення цих базових елементів. Для їхнього опису будемо використовувати мову схем алгоритмів і шкільну алгоритмічну мову.

Логічна структура будь-якого алгоритму може бути представлена комбінацією трьох базових структур: послідовність (лінійна), розгалуження, цикл.

Характерною рисою базових структур є наявність у них одного входу й одного виходу.

1. Базова структура "послідовність"(лінійна). Утворюється послідовністю дій, що випливають одне за іншим:

Шкільна алгоритмічна мова	Мова блок-схем
дія 1 дія 2......... дія n

2. Базова структура "розгалуження". Забезпечує в залежності від результату перевірки умови (так чи ні) вибір одного з альтернативних шляхів роботи алгоритму. Кожний зі шляхів веде до загального виходу, так що робота алгоритму буде продовжуватися незалежно від того, який шлях буде обраний. Структура розгалуження існує в чотирьох основних варіантах:

· якщо – то;

· якщо – то – інакше;

· вибір;

· вибір – інакше.

Шкільна алгоритмічна мова	Мова блок-схем
1. якщо - то
якщо умова то дії усе
2. якщо - то - інакше
якщо умова то дії 1 інакше дії 2 усе
3. вибір
вибір при умова 1: дії 1 при умова 2: дії 2............ при умова N: дії N усе
4. вибір - інакше
вибір при умова 1: дії 1 при умова 2: дії 2............ при умова N: дії N інакшедії N+1 усе

Приклади структури розгалуження

Шкільна алгоритмічна мова	Мова блок-схем
якщо x > 0 то y:= sin(x) усе
якщо a > b то a:= 2*a; b:= 1 інакше b:= 2*bусе
вибір при n = 1: y:= sin(x) при n = 2: y:= cos(x) при n = 3: y:= 0 усе
вибір при a > 5: i:= i+1 при a = 0: j:= j+1 інакше i:= 10; j:=0 усе

3. Базова структура "цикл". Забезпечує багаторазове виконання деякої сукупності дій, що називається тілом циклу. Основні різновиди циклів представлені в таблиці:

Шкільна алгоритмічна мова	Мова блок-схем
Цикл типу поки. Наказує виконувати тіло циклу доти, поки виконується умова, записана після слова поки.
пц поки умова тіло циклу (послідовність дій) кц
Цикл типу для. Наказує виконувати тіло циклу для всіх значень деякої змінної (параметра циклу) у заданому діапазоні.
пц для i від i1до i2 тіло циклу (послідовність дій) кц

Приклади структури цикл

Шкільна алгоритмічна мова	Мова блок-схем
пц поки i <= 5 S:= S+A[i] i:= i+1 кц
пц для i від 1 до 5 X(i):= i*i*i Y(i):= X(i)/2 кц

Етапи рішення задач за допомогою комп'ютера

Рішення задач за допомогою комп'ютера містить у собі наступні основні етапи, частина з яких здійснюється без участі комп'ютера.

1. Постановка задачі:

· збирання інформації про задачу;

· фоpмулювання умови задачі;

· визначення кінцевих цілей pішення задачі;

· визначення форми видачі результатів;

· опис даних (їхніх типів, діапазонів величин, структури і т.п.).

2. Аналіз і дослідження задачі, моделі:

· аналіз існуючих аналогів;

· аналіз технічних і програмних засобів;

· pозpобка математичної моделі;

· розробка структур даних.

3. Розробка алгоритму:

· вибір методу проектування алгоритму;

· вибір форми запису алгоритму (блок-схеми, псевдокод і ін.);

· вибіp тестів і методу тестування;

· проектування алгоритму.

4. Пpогpамування:

· вибір мови програмування;

· уточнення способів організації даних;

· запис алгоpитму на вибpаній мові пpогpамування.

5. Тестування і налагодження:

· синтаксичне налагодження;

· налагодження семантики і логічної стpуктуpи;

· тестові pозрахунки й аналіз pезультатів тестування;

· удосконалення пpогpами.

6. Аналіз результатів рішення задачі й уточнення в разі потреби математичної моделі з повторним виконанням етапів 2 — 5.

7. Супровід програми:

· доробка програми для рішення конкретних задач;

· складання документації до виpішеної задачі, до математичної моделі, до алгоpитму, до пpогpами, до набору тестів, до використання.

Дата добавления: 2014-01-04