Правила построения алгоритмов на языке блок-схем




Laboratory work No.7.

Algorithm.

Goal:

1. To understand basic concept and features of algorithm

2. To acquire practical skills to develop block diagram

 

Basic concepts of an aalgorithm

 

Алгоритм - строго определенная последовательность действий, определяющих процесс перехода от исходных данных к искомому результату.

 

Свойства алгоритма

Дискретность. Алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательность выполнения простых действий (шагов, этапов).

Детерминированность (Однозначность).Каждое действие (шаг, этап) должно быть четким, однозначным, исключающим произвольное толкование и не оставляющим места для двусмысленности.

Результативность. Алгоритм должен приводить к решению задачи или сообщению, что задача решений не имеет за конечное число шагов.

Конечность. Каждое отдельное действие, как и весь алгоритм должны иметь возможность реального исполнения. Поэтому алгоритм имеет предел, т. е. конечен.

Массовость. Алгоритм разрабатывается в общем виде так, чтобы его можно было применять для класса задач, различающихся только исходными данными.

Способы записи алгоритмов

Существуют разные способы записи алгоритмов:

Ø Словесно-формульный,

Ø графический,

Ø операторный (программа на алгоритмическом языке).

 

а) Словесно-формульный способ. Например, требуется решить квадратное уравнение ax2+bx+c=0 в области действительных чисел. Математической моделью этой задачи является известная формула корней квадратного уравнения:

 

На основании этой формулы запишем алгоритм:

1. Задать значения а, b, c.

2. Вычислить дискриминант d = b2 – 4ac.

3. Сравнить дискриминант с нулем, если он больше нуля, то вычислить корни по формуле y 1,2= … , иначе сообщить «В области действительных чисел уравнение решений не имеет».

4. Записать результат: «Корни уравнения у1 и у2».

 

б) Графический способ описания алгоритма иначе называют блок - схемой. В блок-схемах используются геометрические фигуры, каждая из которых изображает какую-либо операцию или действие, а также этап процесса решения задачи. Каждая фигура называется блоком. Порядок выполнения этапов показывается стрелками, соединяющими блоки. Блоки необходимо размещать сверху вниз или слева направо в порядке их выполнения.

Таблица 1.Наиболее часто употребляемые блоки

Обозначение блока   Выполняемая функция
    Начало или Конец алгоритма
 
Вычисление

 

  Вычисляемые действия
Проверка условия: выбор одного из двух направлений
  Ввод или Вывод данных
  Организация циклических процессов
          Направление линий потока – стрелки  

Правила построения алгоритмов на языке блок-схем

1. Блок-схема строится сверху вниз.

2. В любой блок-схеме имеется один элемент, соответствующий началу, и один элемент, соответствующий концу.

3. Должен быть хотя бы один путь из начала блок-схемы к любому элементу.

4. Должен быть хотя бы один путь от каждого элемента блок-схемы в конец блок-схемы.

 

в) Операторный способ (алгоритмический язык).

Алгоритм – это задание для исполнителя. Исполнитель выполняет алгоритм, т. е. делает то, что написано в алгоритме. Если исполнитель точно выполнит то, что написано в алгоритме, то он получит результат.

 

Для того чтобы человек и компьютер понимали друг друга, разработаны специальные языки для записей алгоритмов – алгоритмические языки. Самые доступные алгоритмические языки – это Бейсик (Basic), Паскаль (Pascal), Фортран (Fortran).

Алгоритмический язык отличается от машинного языка тем, что состоит из слов и символов, как естественный язык. Алгоритмический язык отличается от естественного языка тем, что в нем мало основных слов (обычно 30-40) и очень строгие правила составления предложений.

 

Типы алгоритмов

Алгоритмы бывают

Ø линейные

Ø разветвляющиеся

Ø циклические.

Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором действия выполняются только один раз и строго в том порядке, в котором они записаны.

 

Пример. Составить алгоритм вычисления площади трапеции с основаниями a,b и высотой h. S =(a+b)/2 * h

 

Разветвляющийся алгоритм – это алгоритм, в котором то или иное действие выполняется после анализа условия. Процесс анализа условия и выбора одной из ветвей на блок-схеме показывают с помощью логического блока. Пример разветвляющейся структуры показан на рис. 1.

Процесс анализа условия и выбора одной из ветвей на блок-схеме показывают с помощью логического блока. Логический блок имеет один вход и два выхода (ветвь «да» и ветвь «нет»).

В блок-схемах разветвляющихся алгоритмов всегда есть логический блок.

 

Пример блок-схемы решения квадратного уравнения ax 2 +bx+c=0.

 

Рис. 1

Циклический алгоритм (цикл)- это алгоритм, в котором группа операторов выполняется несколько раз подряд. Блок-схема цикла обязательно содержит логический блок, ее структура показана на рис.

Выполняется циклический алгоритм так: сначала проверяется условие, если условие верно (истина), то выполняется тело цикла (действия или группа операторов) и, далее, изменяются значения параметра цикла и снова проверяется условие и т. д. На каком-то шаге условие не выполнится (ложь) и тогда происходит выход из цикла и продолжается выполнение программы.

 

Пример: построение блок-схем алгоритма циклической структуры.

Вычислить сумму N чисел, последовательно вводимых с клавиатур.

На рис.2 для реализации циклического процесса использованы комбинации блоков присваивания и ветвления.

 

 


 

Задания.

Задание 1. Представить словесно-формульный и графический вид алгоритма решения задачи.

 

Вариант Задание
Вариант 1. Вычислить объем параллелепипеда со сторонами A, B, C и определить, является ли данное геометрическое тело кубом.
Вариант 2. Вычислить площадь треугольника со сторонами А, В, С. Перед вычислением площади проверить условие существования треугольника с заданными сторонами.
Вариант 3. Вычислить квадрат разности двух чисел.
Вариант 4. Вычислить площадь прямоугольника со сторонами A и B и определить, является ли данная фигура квадратом.
Вариант 5. Вычислить площадь треугольника со сторонами A, B, C. Определить, является ли треугольник равнобедренным.

 

Задание 2. Разработать и нарисовать блок-схему алгоритма вычисления функции.

 

Задание 3. Ниже приведены блок-схемы некоторых алгоритмов (рис. 3.1 – 3.4). Который из них является блок-схемой линейной структуры?

Который из них является блок-схемой циклической структуры?

Который из них является блок-схемой разветвленной структуры?

Пояснить ответы.


 

 

Рис. 3.1 Рис. 3.2

 

Рис. 3.3 Рис. 3.4

...





Читайте также:
Восстановление элементов благоустройства после завершения земляных работ: Края асфальтового покрытия перед его восстановлением должны...
Основные научные достижения Средневековья: Ситуация в средневековой науке стала меняться к лучшему с...
Технические характеристики АП«ОМЕГА»: Дыхательным аппаратом со сжатым воздухом называется изоли­рующий резервуарный аппарат, в котором...
Романтизм: представители, отличительные черты, литературные формы: Романтизм – направление сложившеесяв конце XVIII...

Поиск по сайту

©2015-2022 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-10-25 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:


Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.015 с.