69418

Алгоритм і його властивості. Схеми алгоритмів

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Термін алгоритм виник задовго до появи комп’ютерів і походить від імені давнього філософа й математика з Хорезму що жив у IX ст. Саме він у своїх трактатах описав правила алгоритми додавання віднімання множення та ділення багатозначних чисел якими користуємося сьогодні.

Украинкский

2014-10-04

20.57 KB

0 чел.

Тема №13. Алгоритм і його властивості. Схеми алгоритмів.

Термін алгоритм виник задовго до появи комп'ютерів і походить від імені давнього філософа й математика з Хорезму, що жив у IX ст. – Аль-Хорезмі. Саме він у своїх трактатах описав правила (алгоритми) додавання, віднімання, множення та ділення багатозначних чисел, якими користуємося сьогодні.

Поняттю алгоритм не прийнято давати означення, його пояснюють.

Алгоритм – це скінчена послідовність команд, які потрібно виконати над вхідними даними для отримання результату.

Будь-який вид діяльності людини – це послідовність процесів прийняття рішень, виконання дій, аналізу результатів. Алгоритм дій – ось головний елемент, без якого неможлива успішна робота користувача комп'ютера і не тільки.

Є такі способи опису алгоритмів:

  1.  Словесний;
  2.  Формульний;
  3.  Графічний;
  4.  Алгоритмічною мовою.

Розглянемо характеристики (властивості) алгоритму: визначеність, скінченність, результативність, правильність, формальність, масовість.

Визначеність алгоритму. Алгоритм визначений, якщо він складається з допустимих команд виконавця для зазначених вхідних даних.

Невизначеність виникне, якщо деяка команда буде записана неправильно, бо така команда не належить до набору допустимих команд виконавця.

Скінченність алгоритму. Алгоритм повинен бути скінченним - послідовність команд, які потрібно виконати, мусить бути скінченною.

Результативність алгоритму. Алгоритм результативний, якщо він дає результати (які можуть виявитися і неправильними). Прикладом не результативного алгоритму буде алгоритм для виконання обчислень, в якому пропущена команда виведення результатів тощо.

Правильність алгоритму. Алгоритм правильний, якщо його виконання забезпечує досягнення мети.

Формальність алгоритму. Алгоритм формальний, якщо його можуть виконати не один, а декілька виконавців з однаковими результатами. Цю властивість називають ще однозначністю алгоритму.

Масовість алгоритму. Алгоритм масовий, якщо він придатний для розв'язування не однієї, а низки подібних задач (тобто задач певного класу).

Усі дії, які виконує комп'ютер, здійснюються під керуванням програм. Для складання будь-якої програми спочатку створюють алгоритм.

Програмареалізований певною мовою програмування алгоритм, призначений для його подальшого автоматичного виконання.

Алгоритм можна описати кількома способами. Найпоширеніший із них – структурний, або схемний. У цьому випадку алгоритм відображається геометричними фігурами, які зв'язуються між собою стрілками для визначення напрямку наступної дії. Сама геометрична фігура є блоком дій і може бути такою:

- виконання дії або групи дій;

- введення – виведення даних;

- вибір   напрямку   подальшого   виконання   алгоритму     

  після оброблення певної умови;

- використання інших модулів, процедур;

- виведення даних на паперовий носій;

- виведення даних на магнітний носій;

- початок або кінець процесу оброблення даних;

- між сторінковий з'єднувач;

- зв'язок між блоками, лінії з'єднань яких перериваються.

Структурні схеми алгоритмів. Алгоритми відображають такі обчислювальні процеси:

  1.  лінійний – операції виконуються послідовно, по черзі їх запису. Типовим прикладом такого процесу є стандартна обчислювальна схема, що складається з трьох етапів: 1) введення початкових даних; 2) обчислення за формулами; 3) виведення результату.
  2.  розгалужений - в цьому разі існує умова, залежно від виконання якої є кілька напрямків обчислень. Якщо напрямків два, то це простий розгалужений алгоритм, а якщо більше – складний. Будь-який вибраний напрямок завершує обчислювальний процес.
  3.  циклічний - процес з одним або більше блоками, що повторюються. Керування повторенням циклу здійснюється за допомогою змінної, яка називається параметром циклу. Спочатку цьому параметру присвоюється деяке початкове значення. Потім цикл виконується зі зміною параметра при кожному повторенні від початкового до кінцевого значень на величину, що називається кроком циклу. Крок циклу може бути позитивним або негативним. Залежно від того параметр циклу зростає або зменшується. Цикл припиняється, якщо параметр циклу має значення, що лежить поза межами діапазону між початковим і кінцевим значеннями. Розрізняють три види циклів: з передумовою; з післяумовою; з параметром.

Перші два види циклів використовуються тоді, коли заздалегідь невідома кількість повторень.

У циклі з передумовою спочатку перевіряється умова і, якщо умова виконується, то здійснюється дія. Потім знову перевіряється умова і т.д. Виконання циклу припиняється, коли умова перестає виконуватися. Для цього необхідно, щоб дія в циклі впливала на зміну умови. Інакше відбудеться „зациклювання" - нескінчене виконання циклу.

Цикл з післяумовою виконується аналогічно, але умова перевіряється після виконання дії. Повторення дії відбувається тоді, коли умова не виконується

Цикл з параметром будується на підставі одного з перших двох видів циклів. Здебільшого використовується цикл з передумовою.

Під час організації циклічних обчислювальних процесів часто виникає необхідність перебору значень не однієї, кількох змінних (параметрів циклу). У цьому разі виділяються внутрішні та зовнішні цикли. Для кожної зміни значень параметра в зовнішньому циклі відбувається багаторазове виконання дій у внутрішньому циклі, який називається вкладеним. Кількість таких циклів не обмежується.

На практиці вкладені цикли зустрічаються під час розроблення алгоритмів, у яких дії виконуються над елементами масивів (векторів, матриць). У задачах з економіки – це товари одного типу на різних складах, верстати в кількох цехах заводу, випуск продукції в різні дні місяця і т.д.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

82625. Легкая атлетика. Спринт 86.5 KB
  Спринт — совокупность легкоатлетических дисциплин, где спортсмены соревнуются в беге на короткие дистанции («бег на скорость») по стадиону. Длина дистанции в спринте составляет от 30 до 600 метров. В программу Олимпийских игр включен гладкий бег на 100, 200 и 400 метров у мужчин и женщин...
82626. Легкая атлетика. Бег на средние дистанции 393 KB
  Бег на средние дистанции это бег на расстояние от 800 метров до двух километров. Он является одним из популярных видов легкой атлетики так как не такой продолжительный как бег на длинные дистанции и не настолько быстрый как спринт.
82627. Закаливание и личная гигиена школьника 98.5 KB
  Запомните: 5 золотых правил закаливания которые будут полезны для вашего ребенка а также и для вас уважаемые родители. Для закаливания необходимо совсем немного времени 510 мин однако эти процедуры важно выполнять ежедневно и не позволять прерываться особенно через лень.
82628. СПОРТИВНАЯ ХОДЬБА 161.5 KB
  Зарождение и становление спортивной ходьбы как вида легкой атлетики относится к середине XIX в. Он продолжался вплоть до включения соревнований по спортивной ходьбе на 35 км и 10 км в программу Олимпийских игр 1908 г. В это время происходит становление спортивной ходьбы как олимпийского вида.
82630. В. Чухліба «Повінь» 105 KB
  Мета: вдосконалювати навички виразного читання уміння швидко орієнтуватися в тексті збагачувати словник учня; виховати спостережливість любов до природи привчати їх до мудрого використання природи; виховувати цілісне ставлення до природи поясняти місце людини в природі розуміння необхідності...
82631. Творчість Василя Сухомлинського. Що означає бути людиною 99.5 KB
  Мета. Розширити знання учнів про творчість В.О. Сухомлинського, вчити їх розуміти текст; розвивати навички читання, уміння висловлювати свої міркування про розуміння морально-етичних проблем, збагачувати уявлення школярів про людяність, сприяти осмисленню філософського поняття «слід людини на землі»...
82632. Порядок виконання дій одного ступеня і різних ступенів 170 KB
  Мета. Ознайомити учнів з порядком виконання дій одного ступеня і різних ступенів; формувати навички розв’язувати навички розв’язування прикладів і задач, які включають дії різних ступенів. Хід уроку: Оргмомент. Який зараз урок? (Математика)
82633. Дорожні знаки та їх групи 143 KB
  Мета: ознайомити учнів із дорожніми знаками, формувати навички їх розпізнавання, закріпити вивчені Правила дорожнього руху; розвивати вміння застосовувати набуті знання на практиці, увагу, спостережливість, уміння орієнтуватися на вулицях міста за допомогою дорожніх знаків; виховувати увагу...