Алгоритмизация Содержание. . •

Алгоритмизация.
Содержание.
• Определение и свойства
•
•
•
•
алгоритма.
Способы описания
алгоритмов.
Исполнитель алгоритма.
Алгоритмические
структуры.
Виды алгоритмов.
Алгоритм - последовательность
точно определенных действий,
выполнение которых приводит к
нужному результату за конечное
число шагов.
• Дискретность.
• Понятность.
• Точность.
• Результативность.
• Массовость.
Дискретность – алгоритм должен
состоять из конечного числа
элементарных шагов – указаний.
Понятность – исполнитель должен
понимать и уметь выполнять каждый
шаг алгоритма.
Определенность (точность) – команда
должна пониматься исполнителем
однозначно
Результативность (правильность) –
исполнение алгоритма должно
приводить к нужному результату.
Массовость – алгоритм приводит
к нужному результату при
различных допустимых наборах
исходных данных.( по одному и
тому же алгоритму можно
решать однотипные задачи
Пример: решение квадратного
уравнения
1. Задать a, b, c
 b  b  4ac
2. Вычислить значение Х= 2a
3. Сообщить значение х
2
Блок – схема – набор геометрических фигур, внутри которых
записаны шаги алгоритма. Эти фигуры соединяются
линиями со стрелками, которые указывают порядок
выполнения действий.
Пример.
начало
а,b
Виды блоков.
Начало или конец алгоритма.
Ввод, вывод
S =a*b
Блок выполнения действий.
S
конец
Блок условия.
Алгоритм, записанный на языке
программирования называется
программой.
INPUT X,Y
S = X+Y
PRINT S
Исполнитель алгоритма - это объект
или техническое устройство, которое
выполняет алгоритм.
Исполнителем может быть:
•Солдат в армии.
•Животное в цирке.
•Робот.
Идеальными исполнителями являются
машины, роботы, компьютеры. Человек
тоже может быть исполнителем
алгоритма, при этом он не старается
понять поставленную задачу, а просто
выполняет команду за командой.
Исполнитель способен выполнять только
ограниченное количество команд.
Исполнитель находится в определенной
среде и может выполнять только допустимые
в ней действия. Если исполнитель встретит в
алгоритме неизвестную ему команду, то
выполнение алгоритма прекратится.
• Системой команд исполнителя
• Средой, в которой он работает.
• Отказами «не могу», «не понимаю».
Перечень команд, которые может
выполнить исполнитель называется
системой команд исполнителя.
При построении алгоритма используются
три базовые алгоритмические структуры:
• следование,
• ветвление,
• повторение.
Любой алгоритм может быть построен из этих
структур.
Структура «Следование» Структура «Повторение»
– это однозначная
(Цикл) – повторение
(линейная)
последовательность
действий.
некоторой группы действий
(серии) по условию.
Нет
Условие.
Команда 1
Команда 2
Команда n
Серия
Да
нет
Структура «Ветвление» дает
возможность выбора одного из двух
возможных действий, в зависимости
от выполнения определенного
условия.
Нет
условие
Серия 1
Полная форма.
Да
Серия 2
Нет
условие
Да
Серия 1
Неполная форма.
Два способа соединения структур
ветвления.
Последовательный
Да
Нет
Условие 1
Нет
Да
Условие 1
Серия 2
Да
Серия 1
Нет
Серия 1
Серия 3
Условие 2
Серия 2
Да
Нет
Условие 2
Серия 4
Серия 3
Вложенный
Два способа соединения
структур повторения.
Последовательный
Вложенный.
Да
Да
Условие 1
Условие 1
Нет
Нет
Да
Нет
Нет
Условие 2
Условие 2
Серия 4
Серия 3
Да
Серия 4
Виды алгоритмов:
• Линейные.
• Циклические.
• Разветвляющиеся.
В этом алгоритме действия выполняются по
одному разу в порядке их следования. Он
содержит только структуры следования.
Начало
Команда 1
a, b
Y= a + b
Команда 2
S +Y + b
Команда n
S
конец
Пример.
Разветвляющиеся алгоритмы – алгоритм,
содержащий структуру ветвления.
Начало
Обнаружив
запах газа,
звони 04
Нет
Есть запах
газа?
Да
Звони 04
конец
Алгоритм, содержащий повторяющиеся
действия называется циклическим. Для его
описания используется структура
«Повторение».
Виды циклов:
Циклы арифметического
типа (с постусловием).
Циклы итерационного типа (с
предусловием).
Ситуация, при которой выполнение цикла
никогда не заканчивается, называется
зацикливанием.
Начало
Подойти к левому краю
забора.
Да
Условие.
Нет
Нет
Забор не
кончился?
Да
Покрасить одну доску.
Уйти.
Серия
Шагнуть вправо на
ширину доски.
Цикл с предусловием.
конец
Пример: покрасить
забор.
Начало
к=1
S=s+k
Серия
К=к+1
Нет
Да
К<=10
Да
Нет
Условие
S
Конец.
Пример: найти сумму
первых 10 чисел.
Цикл с постусловием.
В них количество повторений
заранее известно.
Для подсчета количества повторений
используется величина, которая
называется счетчиком цикла.
Выполнение цикла прекращается, когда
счетчик достигает заданного значения.
Пример: найти
сумму первых
10 четных
чисел.
Начало
к=2
S=s+k
К=к+2
Да
Нет
К<=10
S
Конец.
Начало
В них количество
повторений
заранее
неизвестно.
Пример: найти,
при каком
порядковом
номере слагаемого
сумма четных
чисел превысит
1000?
a=2
S=0
Да
Нет
S < 1000 ?
S = S +a
a=a+2
K=K+1
K
конец
Алгоритм, по которому решается
некоторая задача из основной задачи
и который, как правило, выполняется
многократно, называется
вспомогательным алгоритмом.
В блок – схеме для обращения
к подпрограмме используется
Пример :как построить дом.
1.
2.
3.
4.
5.
Вырыть котлован.
1. 1)привезти
Заложить фундамент.
экскаватор.
Возвести стены.
2)вырыть яму.
Возвести крышу.
Подвести коммуникации.
2. 1)привести щебенки.
2) засыпать ею яму.
3. 1)привести кирпичи и цемент.
2) Замесить раствор.
3)Выложить стены.