Алгоритмизация и программирование

Введение

Алгоритм — точное и понятное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.

Основные свойства алгоритмов, следующие:

- понятность для исполнителя, т.е. исполнитель алгоритма должен знать, как его выполнять;

- дискретность (прерывность, раздельность), т.е. алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов (этапов);

- определенность, т.е. каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным;

- результативность (или конечность), т.е. алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов;

- массовость, т.е. алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде (он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными), при этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма.

Алгоритм может быть определен не для любой задачи и для некоторых задач могут быть несколько алгоритмов.

Классы алгоритмов можно подразделить на:

-    вычислительные;

-    информационные;

-     управляющие;

-     реального времени.

Формы представления алгоритмов:

-       словесная (записи на естественном языке);

-       графическая (изображения из графических символов (блок-схема));

-  псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.);

-       программная (тексты на языках программирования).

Команды алгоритма можно разделить на простые (определяют 1 шаг алгоритма, переработки (отображения информации) – ввод/вывод, присваивание) и составные (формируются из простых команд). Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл. Базовая структура «следование» образуется из последовательности действий, следующих одно за другим:

 {

            Оператор 1

            Оператор 2

…

            Оператор N

           }

Базовая структура «ветвление» обеспечивает, в зависимости от результата проверки условия (да или нет), выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма. Каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран. Структура «ветвление» существует в четырех основных вариантах:

-  если-то (см. рисунок 1.1);

-  если-то-иначе (см. рисунок 1.2);

-  выбор (см. рисунок 1.3);

-  выбор-иначе (см. рисунок 1.4).

Рисунок 1.1 – Базовая алгоритмическая структура ветвления («если-то»).

Рисунок 1.2– Базовая алгоритмическая структура ветвления («если-то-иначе»).

Рисунок 1.3– Базовая алгоритмическая структура ветвления («выбор»).