Pascal/Delphi,Теорія

Pascal. Поняття алгоритму. Способи запису алгоритмів. Класифікація алгоритмів за структурою. Властивості алгоритму

Поняття алгоритму. Способи запису алгоритмів. Класифікація алгоритмів за структурою. Властивості алгоритму

Зміст

Пошук на інших ресурсах:




1. Що таке алгоритм? Визначення алгоритму. Приклади алгоритмів

Кожного дня людина ставить собі різноманітні задачі, які потім вирішує. Деякі рішення формуються спонтанно, деякі слідують раніше розробленому плану. У будь-якому випадку людина прагне досягти потрібного результату. У програмуванні, для розв’язку будь-якої задачі попередньо потрібно розробити алгоритм.

Алгоритм – точна і зрозуміла вказівка виконавцю зробити послідовність дій, направлених на досягнення вказаної мети чи на вирішення поставленої задачі. До алгоритму пред’являється ряд вимог. Алгоритм повинен бути побудований так, щоб його виконання обов’язково призводило до потрібного результату.

Розробка алгоритму – процес творчий. Для однієї задачі може бути розроблено різну кількість алгоритмів, що її вирішують. І, навпаки, для деяких різнотипних задач може бути виділений узагальнений алгоритм їх рішення. Від правильної побудови алгоритму залежить правильність роботи програми. Якщо складність розв’язуваної задачі велика, то розробка алгоритму потребує більш значних трудових та часових затрат.

Приклад алгоритму. Нехай студенту потрібно написати доповідь і надрукувати її на домашньому принтері. Узагальнений алгоритм виконання цієї роботи може бути, наприклад, таким:

  1. Ознайомитись з необхідними матеріалами, літературними джерелами тощо.
  2. Включити комп’ютер.
  3. Завантажити текстовий редактор.
  4. Набрати або відредагувати текст доповіді.
  5. Включити принтер.
  6. Роздрукувати доповідь.
  7. Перечитати доповідь ще раз. Якщо в доповіді знайдено помилки повторити кроки 4-6.

  ⇑

2. Способи запису алгоритмів

Розпізнають три способи запису алгоритмів:

  1. Вербальний – це випадок, коли алгоритм описується звичайною мовою (зрозумілою людині).
  2. Графічний – випадок, коли алгоритм описується з допомогою графічних позначень. Це є найбільш поширений спосіб запису алгоритму, який позначається у вигляді блок-схем.
  3. Символьний – опис алгоритму з допомогою набору символів.

  ⇑

3. Графічний спосіб запису алгоритму. Позначення на блок-схемах

Найбільш поширеним способом запису алгоритму є графічний спосіб у вигляді блок-схеми. Блок-схема – це креслення, що складається з геометричних фігур (прямокутників, паралелепіпедів, ромбів, овалів і т.д.) що з’єднані направленими лініями. Геометричні фігури (блоки) відповідають тим чи іншим крокам алгоритмічного процесу, а направлені лінії визначають порядок виконання блоків.

Геометричні позначення найбільш вживаних блоків зображено на рисунку 1.

Геометричні позначення найбільш вживаних блоків, що використовуються у блок-схемах

Рисунок 1. Геометричні позначення найбільш вживаних блоків, що використовуються у блок-схемах

  ⇑

4. Класифікація алгоритмів за структурою

Розрізняють наступні типи алгоритмів:

  • лінійний алгоритм – випадок, коли блоки операцій виконуються послідовно один за одним (рисунок 2). У таких алгоритмах кожен етап обчислень зводиться до виконання послідовності команд, які виконуються однократно;
  • розгалужений алгоритм. У цих алгоритмах хід розв’язку задачі залежить від виконання (або не виконання) деякої умови (рисунок 3);
  • циклічний алгоритм – це алгоритм, в якому та чи інша частина обчислень виконується багатократно (рисунок 4). Кількість повторень має бути скінченою.

Лінійний алгоритм. Позначення на блок-схемі

Рисунок 2. Лінійний алгоритм

Розгалужений алгоритм. Позначення на блок-схемі

Рисунок 3. Розгалужений алгоритм

Циклічний алгоритм. Позначення на блок-схемі

Рисунок 4. Циклічний алгоритм

  ⇑

5. Властивості алгоритму

Для алгоритму виділяють наступні властивості:

  • визначеність (точність) алгоритму – хід розв’язку задачі повинен бути точним, зрозумілим і виключати можливість довільного тлумачення. Процес обчислень повинен бути таким, щоб його можна було повторити;
  • масовість – алгоритм повинен бути застовований до цілого ряду однотипних задач, для яких змінюються вихідні умови;
  • дискретність. Це є розбиття задачі на елементарні операції для забезпечення її розв’язку. Одна й та сама задача може бути розв’язана різними способами. Однак кожен зі способів розбиває рішення задачі на ряд дрібніших підзадач;
  • результативність – розв’язок задачі повинен приводити до деякого результату;
  • коректність – внаслідок покрокового виконання алгоритму повинен бути отриманий правильний (коректний) результат.

  ⇑

Зв’язані теми

  ⇑