5 Структурированные блок схемы и их построение
Блок-схема называется структурированной, если она построена на основе базисного множества базовых структур.
Для построения структурированных блок-схем была разработана специальная технология, которая называется пошаговой детализацией. Пошаговая детализация представляет собой процесс дробления задачи на модули, т.е. исходя из общей задачи, вычленяются подзадачи, устанавливаются логические связи между ними. После этого переходят к уточнению выделенных подзадач. Этот процесс детализации продолжается до уровня позволяющего достаточно легко реализовать подзадачу на выбранном языке программирования. При пошаговой детализации используется принцип замещения, который состоит в замене любого функционального блока (прямоугольника) блок-схемы некоторой базовой структурой (следование, ветвление, повторение) из исходного базисного множества. Достоинство пошаговой детализации состоит в том, что она позволяет разработчику алгоритма упорядочить свои рассуждения.
Пример. Построить структурированную блок-схему алгоритма для вычисления функции
На первом шаге задачу представим в виде одного блока, в котором запишем кратко условие задачи.
На втором шаге функциональный блок преобразуем в развилку, где выделено вычисление Y при x<0.
На последнем шаге функциональный блок предыдущей схемы заменяем развилкой.
В итоге выполнения нескольких шагов мы получили структурированную блок-схему алгоритма решения задачи.
6 Линейные и разветвляющиеся структуры
Линейными называют алгоритмы, в которых операции выполняются последовательно одна за другой, в естественном и единственном порядке следования. В таких алгоритмах все блоки имеют последовательное соединение логической связью передачи информационных потоков. В них могут использоваться все блоки, за исключением блоков проверки условия и модификации. Линейные алгоритмы, как правило, являются составной частью любого алгоритмического процесса.
Пример:
Разветвляющимися называю алгоритмы, в которых в зависимости от выполнения некоторого логического условия происходит разветвление вычислений по одному из нескольких возможных направлений, называют. Подобные алгоритмы предусматривают выбор одного из альтернативных путей продолжения вычислений. Каждое возможное направление вычислений называется ветвью. Логическое условие называют простым, если разветвляющийся процесс имеет две ветви, и сложным, если процесс разветвляется на три и более ветви.
Любое сложное логическое условие может быть представлено в виде простых.
Пример:
7 Циклические структуры. Типы циклов.
Алгоритм циклической структуры – это алгоритм, в котором предусмотрено неоднократное выполнение одной и той же последовательности действий. На практике часто встречаются задачи, в которых одно или несколько действий бывает необходимо повторить несколько раз.
Многократное повторение последовательности действий называется циклом, а многократно повторяющиеся действия – телом цикла.
Изучение циклов демонстрирует главное преимущество компьютера перед человеком – выполнение большого числа действий за короткое время. Ведь даже весьма короткий циклический алгоритм, составить который не так уж долго, при исполнении может потребовать выполнения нескольких сотен действий, с которыми компьютер справится намного быстрее, чем человек.
Существует три формы циклов: цикл с параметром, цикл с предусловием, цикл с постусловием. Нетрудно заметить, что эти циклы взаимозаменяемы и обладают некоторыми отличиями.
в цикле с предусловием условие проверяется до тела цикла, в цикле с постусловием - после тела цикла;
в цикле с постусловием тело цикла выполняется хотя бы один раз, в цикле с предусловием тело цикла может не выполниться ни разу;
в цикле с предусловием проверяется условие продолжения цикла, в цикле с постусловием - условие выхода из цикла.