Pascal/Delphi, Теория

Pascal. Понятие алгоритма. Способы записи алгоритмов. Классификация алгоритмов по структуре. Свойства алгоритма

Понятие алгоритма. Способы записи алгоритмов. Классификация алгоритмов по структуре. Свойства алгоритма

Содержание

Поиск на других ресурсах:




1. Что такое алгоритм? Определение алгоритма. Примеры алгоритмов

Каждый день человек ставит себе разные задачи, которые затем и решает. Некоторые решения формируются спонтанно, некоторые следуют ранее разработанному плану. В любом случае человек стремится достичь нужного результата. В программировании, для решения любой задачи предварительно нужно разработать алгоритм.

Алгоритм – точное и понятное указание исполнителю сделать последовательность действий, направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи. К алгоритму предъявляется ряд требований. Алгоритм должен быть разработан так, чтобы его выполнение обязательно приводило к нужному результату.

Разработка алгоритма – процесс творческий. Для одной и той же задачи может быть разработано разное количество алгоритмов, решающих ее. И, наоборот, для некоторых разнотипных задач может быть выделен обобщенный алгоритм их решения. От правильной разработки алгоритма зависит правильность работы программы. Если сложность решаемой задачи велика, то разработка алгоритма требует более значительных трудовых и временных затрат.

Пример алгоритма. Пусть студенту нужно написать доклад и напечатать ее на домашнем принтере. Обобщенный алгоритм выполнения этой работы может быть, например, таким:

  1. Ознакомиться с необходимыми материалами, литературными источниками и т.п..
  2. Включить компьютер.
  3. Загрузить текстовый редактор.
  4. Набрать или отредактировать текст доклада.
  5. Включить принтер.
  6. Распечатать доклад.
  7. Перечитать доклад еще раз. Если в докладе найдены ошибки повторить шаги 4-6.

  ⇑

2. Способы записи алгоритмов

Различают три способа записи алгоритмов:

  1. Вербальный – это случай, когда алгоритм описывается обычным языком (понятным человеку).
  2. Графический – случай, когда алгоритм описывается с помощью графических обозначений. Это есть наиболее распространенный способ записи алгоритма, который обозначается в виде блок-схем.
  3. Символьный – описание алгоритма с помощью набора символов.

  ⇑

3. Графический способ записи алгоритма. Обозначение на блок-схемах

Наиболее распространенным способом записи алгоритма есть графический способ в виде блок-схемы. Блок-схема – это чертеж, состоящий из геометрических фигур (прямоугольников, параллелепипедов, ромбов, овалов и т.д.) которые соединены направленными линиями. Геометрические фигуры (блоки) соответствуют тем или иным шагам алгоритмического процесса, а направленные линии определяют порядок выполнения блоков.

Геометрические обозначения наиболее употребительных блоков изображены на рисунке 1.

Геометрические обозначения наиболее употребительных блоков, которые используются в блок-схемах

Рисунок 1. Геометрические обозначения наиболее употребительных блоков, которые используются в блок-схемах

  ⇑

4. Классификация алгоритмов по структуре

Различают следующие типы алгоритмов:

  • линейный алгоритм – случай, когда блоки операций выполняются последовательно один за другим (рисунок 2). В таких алгоритмах каждый этап вычислений сводится к выполнению последовательности команд, которые выполняются однократно;
  • разветвленный алгоритм. В этих алгоритмах ход решения задачи зависит от выполнения (или не выполнения) некоторого условия (рисунок 3);
  • циклический алгоритм – это алгоритм, в котором та или иная часть вычислений выполняется многократно (рисунок 4). Количество повторений должно быть конечным.

Линейный алгоритм. Обозначение

Рисунок 2. Линейный алгоритм

Разветвленный алгоритм. Обозначение

Рисунок 3. Разветвленный алгоритм

Циклический алгоритм. Обозначение

Рисунок 4. Циклический алгоритм

  ⇑

5. Свойства алгоритма

Для алгоритма выделяют следующие свойства:

  • определенность (точность) алгоритма – ход решения задачи должен быть точным, понятным и исключать возможность произвольного толкования. Процесс вычислений должен быть таким, чтобы его можно было повторить;
  • массовость – алгоритм должен быть применим к целому ряду однотипных задач, для которых изменяются исходные условия;
  • дискретность. Это разбиение задачи на элементарные операции для обеспечения ее решения. Одна и та же задача может быть решена разными способами. Однако каждый из способов разбивает решение задачи на несколько более мелких подзадач;
  • результативность – решение задачи должно приводить к некоторому результату;
  • корректность – вследствие пошагового выполнения алгоритма должен быть получен правильный (корректный) результат.

  ⇑

Связанные темы

  ⇑