Лабораторная работа №1.1

Тема: Составление блок-схем алгоритмов.

Цель: Получить практические навыки составления блок-схем алгоритмов.

Задание: на основе полученного задания составить словесно-формульное описание алгоритма задачи, описание на псевдокоде и графическое описание алгоритма.

Варианты заданий к работе

№ варианта	№ задачи	№ варианта	№ задачи	№ варианта	№ задачи
1	1	11	1	21	1
2	2	12	2	22	2
3	3	13	3	23	3
4	4	14	4	24	4
5	5	15	5	25	5
6	1	16	1	26	1
7	2	17	2	27	2
8	3	18	3	28	3
9	4	19	4	29	4
10	5	20	5	30	5

Задача 1

Вычислить выражение

Задача 2

Вычислить n!

Задача 3

Вычислить выражение

Задача 4

Вычислить сумму

Задача 5

Вычислить сумму

Базовые конструкции структурного программирования

Существует несколько способов описания алгоритмов:

- словесно-формульное описание алгоритма, т. е. описание алгоритма с помощью слов и формул;

- графическое описание алгоритма, т. е. описание с помо­щью специальных графических схем алгоритмов – блок-схемы;

- способ, использующий псевдокоды. Псевдокоды – это интерпретация шагов алгоритма на обычном языке, кото­рая описывает действие команды. Псевдокод используется в листингах, чтобы показать общую структуру програм­мы, не применяя реальных операторов языка программи­рования;

- запись алгоритма на одном из языков программирова­ния (Basic, С++, Pascal, и т. п.).

1. Типы алгоритмов

В зависимости от особенностей своего построения алгоритмы делятся на три основные группы:

• линейные;

• разветвляющиеся;

• циклические.

Разнообразие алгоритмов определятся тем, что любой алгоритм распадается на части, фрагменты и каждый фрагмент представляет собой алгоритм одного из трех указанных. Поэтому важно знать структуру каждого из алгоритмов и принципы их составления.

Линейные алгоритмы

Линейным называется алгоритм, в котором все этапы решения задачи выполняются строго последовательно.

То есть линейный алгоритм выполняется в естественном порядке его написания и не содержит разветвлений и повторений. Структура такого алгоритма показана на рис. 4.

Рис. 4 Линейный алгоритм

Псевдокод

нач ввод переменные

действие

вывод

кн

Алгоритмы ветвящейся структуры

Алгоритмом ветвящейся структуры будем называть такой алгоритм, в котором выбирается один из нескольких возможных путей (вариантов) вычислительного процесса.

Каждый подобный путь называется ветвью алгоритма.

Признаком разветвляющегося алгоритма является нали­чие операций условного перехода, когда происходит проверка истинности некоторого логического выражения (проверяемое условие) и в зависимости от истинности или ложности проверяе­мого условия для выполнения выбирается та или иная ветвь ал­горитма. Алгоритм предполагает выполнение Действия 1, если записанное условие истинно (выполняется), и выполнение Дей­ствия 2, если условие ложно (не выполняется).

Рис. 5 Алгоритм ветвящейся структуры

В частном случае может отсутствовать один из блоков — «Действие 1» или «Действие 2».

Псевдокод

если условие

то действие 1

иначе действие 2

кв

Циклический алгоритм

Реализует повторение некоторых действий. Иными словами циклические алгоритмы включают в себя циклы.

Циклом называется последовательность действий, выполняе­мых многократно, каждый раз при новых значениях параметров.

Примером циклических алгоритмов может служить алго­ритм покраски забора. Действительно, рассмотрим этот алгоритм в словесно-формульном виде:

Шаг I. Подготовить исходные данные (забор, краску, кисть).

Шаг II. Подойти к забору.

Шаг III. Обмакнуть кисть в краску.

Шаг IV. Нанести краску кистью на поверхность забора.

Шаг V. Если забор еще не весь окрашен, то повторить алгоритм начиная с пункта (шаг III).

Существует несколько видов циклических инструкций, с по­мощью которых можно организовать циклы:

1. Инструкция «Цикл с параметром» (цикл с заданным количеством повторений).

Рис. 6 Инструкция «Цикл с параметром»

2. Инструкция «Цикл с предусловием» (цикл — «пока»).

Рис. 7 Инструкция «Цикл с предусловием»

Псевдокод

пока условие, повторять

нц

действие

кц

1. Инструкция «Цикл с постусловием» (цикл — «до»).

Рис. 8 Инструкция «Цикл с постусловием»

Псевдокод

повторять

действие

до условие