Способы записи алгоритмов
Алгоритм можно записать:
на естественном языке (языке общения людей),
на языке программирования,
в графическом виде.
При записи алгоритма на естественном языке допускаются неточности и неоднозначности, свойственные такому языку.
Алгоритм, записанный на языке программирования, предназначен для компьютера.
Самой наглядной и легко воспринимаемой человеком формой записи алгоритма, является запись его в графической форме, а именно в виде схемы алгоритма.
Символ «Данные» (Ввод / Вывод данных)
Символ ручного ввода
Символ документа
Символ процесса (вычисление)
Символ принятия решения (выбор)
Символ предопределенного процесса
(подзадача)
Символ – терминатор (Начало, Конец)
Рис 1.Основные символы схем алгоритмов.
Схема алгоритма
Схема алгоритма - это графическая диаграмма, на которой каждый тип действия изображается символом определенного вида, а последовательность действий определяется линиями, связывающими эти символы. Внутри графического символа указано действие конкретное действие
Правила изображения алгоритмов определяются ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85) «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения».
Основные символы, применяемые в схемах алгоритмов, приведены на рис.1.
Базовые алгоритмические конструкции
Имеется три базовые алгоритмические конструкций структуры(см. рис.2, рис. 3. рис. 4):
- следование,
- ветвление,
- цикл.
Каждая из них имеет один вход и один выход. В технологии структурного программирования одним из принципов является использование только этих трех базовых структур.
Структура Следование может включать в себя любую последовательность действий присваивания, ввода/вывода и других базовых алгоритмических структур.
Структура полное ветвление приведена на рис. Где «действие 1», «действие 2» - любые базовые алгоритмические структуры.
Если ветвь «нет» не содержит действия, то такую структуру называют «сокращенное ветвление».
Ветви структуры «ветвление» обязательно должны сойтись в одной точке.
Рис.2. Базовая алгоритмическая структура «Ветвление»
Рис. 3. Базовая алгоритмическая структура «Цикл с предусловием»
ДА
Рис. 4. Структура «Цикл с постусловием»
Цикл - это неоднократно повторяемый участок алгоритма.
Существует два типа структуры «Цикл»:
цикл с предусловием,
цикл с постусловием.
Эти структуры приведены на рис. и рис., соответственно.
При организации структуры «цикл» программист должен обратить внимание на три момента:
до входа в цикл необходимо задать начальные значения переменным, используемым в цикле (инициализация).
в цикле задать условие повторения (цикл с предусловием) или условия выхода из цикла ( цикл с постусловием),
в цикле необходимо хотя бы одну переменную, входящую в условие повторения/выхода из цикла, изменять и причем таким образом, чтобы за конечное число повторений цикла обеспечить выход из него.
Несоблюдение последнего принципа приводит к зацикливанию (бесконечному выполнению цикла).
Данные
Данные - это общий термин, который описывает информацию, которой манипулирует компьютер.
Данные делятся на простые и структурированные, называемые структурами данных.
К простым данным относятся:
константы;
переменные.
Константа - объект данных, содержащий Фиксированное значение определенного типа.
Переменная - это именованный объект данных заранее определенного типа, потенциально содержащий значение этого типа в уникальной области оперативной памяти компьютера.
Переменная имеет четыре характеристики:
имя;
тип;
значение;
расположение в памяти (адрес);
Имя - это идентификатор переменной, т. е. дает возможность ссылаться на уникальное место в оперативной памяти.
Тип данных - это множество значений вместе со всеми операциями, которые могут выполняться на этих значениях.
Тип данных также определяет внутреннее компьютерное представление данных и объем оперативной памяти, занимаемой объектом данных этого типа.
Значение - это любая информация, которая в настоящее время хранится в занимаемой переменной области оперативной памяти.
Переменная представление
в
программе переменной в компьютере
В действии присваивания имя переменой слева - это адрес области оперативной памяти, отведенной под переменную, а имя переменной справа – это значение, хранимое в этой области.
А := А+2 ;
Структуры данных - это сложные данные, состоящие из множества взаимосвязанных элементов.
К структурам данных относятся:
массив,
записи,
строки символов,
множества,
файлы.