графическая форма записи алгоритма
Графическая форма записи алгоритма
Формы записи алгоритмов
На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов:
1. Словесный способ записи алгоритма
Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке.
Например. Записать алгоритм нахождения наибольшего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел (алгоритм Эвклида).
Словесный способ не имеет широкого распространения, так как такие описания:
2. Наибольшее распространение благодаря своей наглядности получил графический способ записи алгоритмов. При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.
Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий. В таблице приведены наиболее часто употребляемые символы.
Блок «процесс» применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значение, форму представления или размещения данных. Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно объединять в один блок. Представление отдельных операций достаточно свободно.
Блок «решение» используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке «решение» должны быть указаны вопрос, условие или сравнение, которые он определяет.
Блок «модификация» используется для организации циклических конструкций. (Слово модификация означает видоизменение, преобразование). Внутри блока записывается параметр цикла, для которого указываются его начальное значение, граничное условие и шаг изменения значения параметра для каждого повторения.
Блок «предопределенный процесс» используется для указания обращений к вспомогательным алгоритмам, существующим автономно в виде некоторых самостоятельных модулей, и для обращений к библиотечным подпрограммам.
Псевдокод представляет собой систему обозначений и правил, предназначенную для единообразной записи алгоритмов.
Псевдокод занимает промежуточное место между естественным и формальным языками. С одной стороны, он близок к обычному естественному языку, поэтому алгоритмы могут на нем записываться и читаться как обычный текст. С другой стороны, в псевдокоде используются некоторые формальные конструкции и математическая символика, что приближает запись алгоритма к общепринятой математической записи.
В псевдокоде не приняты строгие синтаксические правила для записи команд, присущие формальным языкам, что облегчает запись алгоритма на стадии его проектирования и дает возможность использовать более широкий набор команд, рассчитанный на абстрактного исполнителя.
Однако в псевдокоде обычно имеются некоторые конструкции, присущие формальным языкам, что облегчает переход от записи на псевдокоде к записи алгоритма на формальном языке. В частности, в псевдокоде, так же, как и в формальных языках, есть служебные слова, смысл которых определен раз и навсегда. Они выделяются в печатном тексте жирным шрифтом, а в рукописном тексте подчеркиваются.
Единого или формального определения псевдокода не существует, поэтому возможны различные псевдокоды, отличающиеся набором служебных слов и основных (базовых) конструкций.
Графическая форма записи алгоритма
Блок 2: «Формы записи алгоритмов»
Тема 2: » Графическая форма записи алгоритма»
ГРАФИЧЕСКАЯ ФОРМА ЗАПИСИ (БЛОК-СХЕМЫ)
Алгоритм записывается в виде схемы, состоящей из блоков (геометрических фигур)
с размещенными в них действиями.
Блоки соединяются стрелочками и показывают структуру всего алгоритма.
Алгоритм в виде блок-схемы начинается блоком «начало» и заканчивается блоком «конец».
При составлении блок-схемы алгоритма сначала выделяют исходные данные
(все переменные величины после знака равенства и в условии) и результат (величины которые необходимо найти). Если в задании подразумеваются, но не указываются имена величин, то они обозначаются самостоятельно.
При отсутствии исходных данных блок ввода не пишется. В один блок можно поместить одно действие.
Алгоритм вычисления значения выражения (ВЗВ) K=3b+6а.
Дано : b, a
Результат: K
Существуют еще формы записи, которые можно отнести к графическим.
Одной из таких форм является построение структурограмм.
Действия в структурограмме располагаются друг под другом. Это позволяет наглядно отслеживать обработку данных в алгоритмах. Все структуры имеют прямоугольную форму. Заполнение их сходно с аналогичными блоками в блок-схемах, но имеются и отличия.
Рассмотрите блок-схему и структурограмму алгоритма.
 | ||||||
| № | Название блока | Обозначение в | |
| блок-схемах | структурограммах | ||
Графическая форма записи алгоритма
Алгоритм записывается в виде схемы, состоящей из блоков (геометрических фигур) с размещенными в них действиями. Блоки соединяются стрелочками и показывают структуру всего алгоритма. Алгоритм в виде блок-схемы начинается блоком «начало» и заканчивается блоком «конец«.
Основные блоки приведены на рис. 9.4.
Рис. 9. 4. Изображение основных блоков
При составлении блок-схемы алгоритма сначала выделяютисходные данные (все переменные величины после знака равенства и в условии) и результат(величины которые необходимо найти). Если в задании подразумеваются, но не указываются имена величин, то они обозначаются самостоятельно. При отсутствии исходных данных блок ввода не пишется. В один блок можно поместить одно действие. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий. По умолчанию не требуется рисование стрелок при проведении линий слева направо и сверху вниз. Во всех остальных случаях стрелки необходимы.
Пример:Алгоритм вычисления значения выражения K=3b+6а приведен на рис. 9.5.
Существуют еще формы записи, которые можно отнести к графическим формам представления алгоритмов. Одной из таких форм является построение структурограмм (диаграмм Несси – Шнайдермана, названных так по фамилиям авторов).
Действия в структурограмме располагаются друг под другом. Это позволяет наглядно отслеживать обработку данных в алгоритмах. Все структуры имеют прямоугольную форму. Заполнение их сходно с аналогичными блоками в блок-схемах, но имеются и отличия.
Рис. 9. 5. Текстовая и блок схема форма записи алгоритма вычисления выражения K=3b+6а
Пример:Рассмотрим блок-схему и структурограмму алгоритма, приведенного на рис. 9.6.
Рис. 9. 6. Блок схемное и структурограммное представление алгоритма.
Результаты сравнения этих двух форм записи впишите в табл. 9.2.
Сравнение представления блок-схемы и структурограммы
| № | Название блока | Обозначение в |
| блок-схемах | структурограммах |
Виды алгоритмов
Выделяют следующие базовые виды алгоритмов: линейный, разветвляющийся, циклический (табл. 9.3). Характерной особенностью базовых структур является наличие в них одного входа и одного выхода. При определении вида алгоритма пользуются ключевыми словами.
Базовые алгоритмические структуры
Алгоритм, который содержит несколько структур одновременно, называется комбинированным. На рис. 9.7 представлен пример комбинированного алгоритма.
Рис. 9. 7. Блок – схема комбинированного алгоритма
9.3.1.1. Базовая структура «следование»
Образуется последовательностью действий, следующих одно за другим. Структура изображена в табл. 9.3.
9.3.1.2. Базовая структура «ветвление»
Ветвление в алгоритмах позволяет выполнить действие (или серию действий) в зависимости от выполнения или невыполнения какого-нибудь условия.
Условие представляет собой строку, содержащую операцию сравнения с использованием знаков <>=.
Например: x>5; s1 4 (не равно); Z3>=3 (больше или равно); t 0 то y := sin(x) все
9.3.1.3. Базовая структура «цикл»
Структура «цикл» используется при составлении алгоритмов, в которых необходимо многократно повторять какие-либо действия.
Цикл с параметром (цикл «для»)
Для организации цикла с параметром вводится величина (счетчик), которая меняет свое значение от начального до конечногос определенным шагом. Шаг равен разности между следующим и предыдущим значением величины (рис. 9.10).
Рис. 9. 10. Структура цикла с параметром (цикла «для»)
Если при выполнении алгоритма должен получиться ряд ответов, то блок вывода помещается внутри цикла.
Пример.
Цикл от Х=10 до 13 шаг 1. Х будет принимать значения равные:10,11,12,13.
Все действия, размещенные внутри цикла, называются телом цикла. Тело цикла выполняется столько раз, сколько разных значений примет параметр в заданных пределах.
На алгоритмическом языке начало и конец цикла обозначают служебными словами нци кц. Оформление цикла с параметром делается следующим образом (рис. 9.11):
Рис. 9. 11. Пример организации цикла с параметром на алгоритмическом языке
Цикл с логическим условием (цикл «до» )
Для организации цикла так же можно использовать блок логического условия.
Тело цикла размещается до проверки условия его окончания. Цикл выполнится хотя бы один раз. Блок схема и запись на алгоритмическом языке цикла «до» показаны на рис. 9.12.
Рис. 9. 12. Пример организации цикла «до»
Цикл с логическим условием (цикл «пока»)
Тело цикла размещается после проверки условия его окончания. Цикл может не выполниться ни одного раза. Блок схема и запись на алгоритмическом языке цикла «пока» показаны на рис. 9.13. Данный вариант циклической структуры более универсален, так как существует значительное количество задач, где требуется проверка предусловия.
Рис. 9. 13. Пример организации цикла «пока»
Примеры циклических структур приведены в табл. 9.6.
Фрагметы блок-схем циклических алгоритмов
b» width=»219″ height=»65″ />
