Меню
Поиск документов
Популярные файлы

Способы изображения алгоритма - Способы описания алгоритмов и виды алгоритмов

Вычислительное действие или последовательность действий Решение. Начало цикла Предопределенный процесс. Вычисления по подпрограмме, стандартной подпрограмме Ввод-вывод. Ввод-вывод в общем виде Пуск-останов. Начало, конец алгоритма, вход и выход в подпрограмму Документ. В дальнейшем алгоритмом стали называть точное предписание, определяющее последовательность действий, обеспечивающую получение требуемого результата из исходных данных.

Средства изображения алгоритмов

Алгоритм может быть предназначен для выполнения его человеком или автоматическим устройством. Создание алгоритма, пусть даже самого простого, - процесс творческий. Он доступен исключительно живым существам, а долгое время считалось, что только человеку. Другое дело - реализация уже имеющегося алгоритма. Ее можно поручить субъекту или объекту, который не обязан вникать в существо дела, а возможно, и не способен его понять. Такой субъект или объект принято называть формальным исполнителем.

Примером формального исполнителя может служить стиральная машина-автомат, которая неукоснительно исполняет предписанные ей действия, даже если вы забыли положить в нее порошок.

Человек тоже может выступать в роли формального исполнителя, но в первую очередь формальными исполнителями являются различные автоматические устройства, и компьютер в том числе. Каждый алгоритм создается в расчете на вполне конкретного исполнителя. Те действия, которые может совершать исполнитель, называются его его допустимыми действиями. Совокупность допустимых действий образует систему команд исполнителя.

Алгоритм должен содержать только те действия, которые допустимы для данного исполнителя. Поэтому обычно формулируют несколько общих свойств алгоритмов, позволяющих отличать алгоритмы от других инструкций.

Каждое действие, предусмотренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма. Правила выполнения арифметических операций или геометрических построений представляют собой алгоритмы.

Свойствами обладают объективно существующие реальности. Можно говорить, например, о свойствах какого-либо вещества. Алгоритм — искусственная конструкция, которую мы сооружаем для достижения своих целей. Чтобы алгоритм выполнил свое предназначение, его необходимо строить по определенным правилам. Поэтому нужно говорить все же не о свойствах алгоритма, а о правилах построения алгоритма, или о требованиях, предъявляемых к алгоритму. Первое правило — при построении алгоритма прежде всего необходимо задать мно- жество объектов, с которыми будет работать алгоритм.

Формализованное закодирован-ное представление этих объектов носит название данных. Алгоритм приступает к работе с некоторым набором данных, которые называются входными, и в результате своей рабо-ты выдает данные, которые называются выходными. Таким образом, алгоритм пре-образует входные данные в выходные. Пока мы не имеем формализованных входных данных, мы не можем построить алгоритм.

Второе правило — для работы алгоритма требуется память. В памяти размещаются входные данные, с которыми алгоритм начинает работать, промежуточные данные и выходные данные, которые являются результатом работы алгоритма. Память является дискретной, то есть состоящей из отдельных ячеек. Поименованная ячейка памяти носит на-звание переменной. В теории алгоритмов размеры памяти не ограничиваются, т. В то же время практическая работа с алгоритмами программирование начинается именно с реализации этих правил.

В языках программирования распределение памяти осуществляется декларативными операторами операторами описания переменных. В языке Бейсик не все переменные описываются, обычно описываются только массивы. Но все равно при запуске программы транслятор языка анализирует все идентификаторы в тексте программы и отводит память под соответствующие переменные. Третье правило — дискретность. Алгоритм строится из отдельных шагов действий, операций, команд.

Множество шагов, из которых составлен алгоритм. Четвертое правило — детерменированность. После каждого шага необходимо указывать, какой шаг выполняется следующим, либо давать команду остановки.

Пятое правило — сходимость результативность. Алгоритм должен завершать работу после конечного числа шагов. При этом необходимо указать, что считать результатом работы алгоритма. Итак, алгоритм — неопределяемое понятие теории алгоритмов. Алгоритм каждому определенному набору входных данных ставит в соответствие некоторый набор выходных данных, т. При рассмотрении конкретных вопросов в теории алгоритмов всегда имеется в виду какая-то конкретная модель алгоритма. Виды алгоритмов их реализация Алгоритм применительно к вычислительной машине — точное предписание, то есть набор операций и правил их чередования, при помощи которого, начиная с некоторых исходных данных, можно решить любую задачу фиксированного типа.

Виды алгоритмов как логико-математических средств отражают указанные компоненты человеческой деятельности и тенденции, а сами алгоритмы в зависимости от цели, начальных условий задачи, путей ее решения, определения действий исполнителя подразделяются следующим образом: Механический алгоритм задает определенные действия, обозначая их в единственной и достоверной последовательности, обеспечивая тем самым однозначный требуемый или искомый результат, если выполняются те условия процесса, задачи, для которых разработан алгоритм.

К эвристическим алгоритмам относят, например, инструкции и предписания. В этих алгоритмах используются универсальные логические процедуры и способы принятия решений, основанные на аналогиях, ассоцияциях и прошлом опыте решения схожих задач.

К циклическим алгоритмам сводится большинство методов вычислений, перебора вариантов. Цикл программы — последовательность команд серия, тело циклакоторая может выполняться многократно для новых исходных данных до удовлетворения некоторого условия.

Вспомогательный подчиненный алгоритм процедура — алгоритм, ранее разработанный и целиком используемый при алгоритмизации конкретной задачи. В некоторых случаях при наличии одинаковых последовательностей указаний команд для различных данных с целью сокращения записи также выделяют вспомогательный алгоритм. Методы изображение алгоритмов На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов: Словесное описание алгоритма Данный способ получил значительно меньшее распространение из-за его многословности и отсутствия наглядности.

Способы описания алгоритмов и виды алгоритмов

Рассмотрим пример на алгоритме нахождение максимального из двух значений: Словесный способ не имеет широкого распространения по следующим причинам: Блок-схема алгоритма А этот способ оказался очень удобным средством изображения алгоритмов и получил широкое распространение в научной и учебной литературе. Структурная блок- граф- схема алгоритма — графическое изображение алгоритма в виде схемы связанных между собой с помощью стрелок линий перехода блоков — графических символов, каждый из которых соответствует одному шагу алгоритма.

Внутри блока дается описание соответствующего действия. Графическое изображение алгоритма широко используется перед программированием задачи вследствие его наглядности, так как зрительное восприятие обычно облегчает процесс написания программы, ее корректировки при возможных ошибках, осмысливание процесса обработки информации.

Можно встретить даже такое утверждение: Здесь форма представления алгоритма смешивается с самим алгоритмом. Но такой подход можно осуществить при решении несложных задач. Блок-схемы алгоритмов удобно использовать для объяснения работы уже готового алгоритма, при этом в качестве блоков берутся действительно блоки алгоритма, работа которых не требует пояснений.

Блок-схема алгоритма должна служить для упрощения изображения алгоритма, а не для усложнения. В таблице приведены наиболее часто употребляемые символы.