Программный способ записи алгоритмов
Алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на понятном ему языке. В этом случае язык для записи алгоритмов должен быть формализован. Такой язык принято называть языком программирования, а запись алгоритма на этом языке — программой.
Свойства алгоритмов
Не всякая последовательность команд может называться алгоритмом. Алгоритмом является только такая последовательность, которая удовлетворяет перечисленным ниже свойствам:
Обязательные свойства алгоритмов
1. Дискретность алгоритма -поочередное выполнение команд алгоритма за конечное число шагов приводящее к решению задачи.
Запись алгоритма распадается на отдельные указания исполнителю выполнить некоторое законченное действие. Каждое такое указание называется командой. Команды алгоритма выполняются одна за другой. После каждого шага исполнения алгоритма точно известно, какая команда должна выполняться следующей. Алгоритм представляет собой последовательность команд (также инструкций, директив), определяющих действия исполнителя (субъекта или управляемого объекта).
Таким образом, выполняя алгоритм, исполнитель может не вникать в смысл того, что он делает, и вместе с тем получать нужный результат. В этом случае говорят, что исполнитель действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и только строго выполняет некоторые правила, инструкции.
Это очень важная особенность алгоритмов. создание алгоритма дает возможность решать задачу формально, механически исполняя команды алгоритма в указанной последовательности.
2. Oпределенность (или точность) алгоритма - каждая команда алгоритма должна однозначно определять действие исполнителя.
3. Понятность алгоритма - алгоритм, составленный для конкретного исполнителя, должен включать только те команды, которые входят в его систему команд.
У каждого исполнителя имеется свой перечень команд, которые он может исполнить. Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем, называется системой команд исполнителя.
4. Результативность (конечность) алгоритма - исполнение алгоритма должно закончиться за конечное число шагов.
Не обязательное свойство алгоритмов
5. Массовость алгоритма - обеспечивающие решения всего класса задач данного типа.
Свойство массовости не является необходимым свойством алгоритма. Оно скорее определяет качество алгоритма.
Билет№54
Cледование и ветление
Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трёх базовых структур: следование, ветление, цикл.
Характерной особенностью базовых структур является наличие в них одного входа и одного выхода.
Базовая структура следование. Образуется из последовательности действий, следующих одно за другим:
Базовая структура ветление. Обеспечивает в зависимости от результата проверки условия (да или нет) выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма. Каждый из путей ведёт к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран.
Ветление используется в алгоритмах: когда надо пропустить какое-либо действие, выбрать одно из двух действий.
Структура ветление существует в четырёх основных вариантов:
· если-то
· если-то-иначе
· выбор
· выбор-иначе
Команды повторения
Цикл со счётчиком
Обеспечивает многокатное выполнение некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла. Циклические алгоритмы бывают двух типов: циклы со счётчиком, в которых тело цикла выполняется определённое количество раз, циклы с условием, в которых тело цикла выполняется до тех пора, пока выполняется условие.
Когда заранее известно, какое количество раз необходимо выполнить телу цикла, то можно воспользоваться командой цикла со счётчиком.
нц для i от i1 до i2
тело цикла (последовательность действий)
кц
В начале выполения цикла значение переменной счётчика устанавливается равным начальному значению. При каждом проходе цикла переменная счётчик увеличивается на величину шага. Если она достигает величины конечного значение, то цикл завершается и выполняются следующие за ним команды.
Цикл с условием
Часто бывает так, что необходимо повторять, тело цикла, но заранее не известно, какое количество раз это надо сделать. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия. Условие выхода из цикла можно поставить перед циклом (цикл с предусловием) или после цикла (цикл с послеусловием).
Цикл типа пока
Предписывает выполнять тело цикла до тех пор, пока выполняется условие, записанное после слова пока. Как только условие стало принимать значение ложь, выполнение цикла заканчивается. Команды тела цикла могут не выполняться ни разу, если условие изначально не ложно.
Цикл с послеусловием сначала предписывает выполенение цикла, а затем проверку условия, и в этом случае команды тела цикла выполняются один раз обязательно.
Вложенные циклы
Возможны случаи, когда внутри тела цикла необходимо повторять некоторую последовательность операций, то есть организовать внутренний цикл. Такая структура получила название цикла в цикле или вложенный цикл. Глубина вложения циклов может быть различной. При использовании такой структуры для экономии машинного времени необходимо выносить из внутреннего цикла во вложенный все операторы, которые независимы от параметров внутреннго цикла.
Билет №55