एल्गोरिथ्म फ़्लोचार्ट: कार्यक्रम, कार्य, तत्व, निर्माण

В современном мире цифровой техники प्रोग्रामिंग विभिन्न कंप्यूटरों, गैजेट्स और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संचालन का आधार है। और एक एल्गोरिथ्म के ब्लॉक आरेख को जल्दी और सही ढंग से खींचने की क्षमता इस विज्ञान की नींव, नींव के रूप में कार्य करती है। ऐसी योजना प्रक्रियाओं का एक ग्राफिकल मॉडल है जिसे उपकरण को निष्पादित करने की आवश्यकता होती है। इसमें अलग-अलग फ़ंक्शन ब्लॉक होते हैं जो विभिन्न उद्देश्यों (प्रारंभ / अंत, इनपुट / आउटपुट, फ़ंक्शन कॉल, आदि) को निष्पादित करते हैं।

एल्गोरिथ्म और एल्गोरिदम

संक्षेप में, एक एल्गोरिथ्म के बारे में एक सामान्य निर्देश हैवॉल्यूम जिस क्रम में वांछित परिणाम में स्रोत डेटा को संसाधित करते समय कुछ क्रियाएं करने के लिए आवश्यक है। इस शब्द के साथ, एल्गोरिदम की अवधारणा का उपयोग अक्सर किया जाता है। इसके तहत विशिष्ट समस्याओं को हल करने के लिए एक अनुक्रम को संकलित करने के तरीकों और तकनीकों का एक सेट समझा जाता है।

अक्सर एल्गोरिथ्म का उपयोग नहीं किया जाता हैकंप्यूटर के लिए निर्देश, लेकिन किसी भी कार्रवाई के कार्यान्वयन के एक आरेख के रूप में। यह हमें समाधान की इस पद्धति की प्रभावशीलता और दक्षता को नोट करने की अनुमति देता है, सही त्रुटियों को ठीक करता है, और कंप्यूटर में प्रवेश करने से पहले भी अन्य समान समाधानों के साथ इसकी तुलना करता है। इसके अलावा, एल्गोरिथ्म एक प्रोग्राम को संकलित करने के लिए एक आधार प्रदान करता है जिसे एक पीसी पर प्रसंस्करण की जानकारी को आगे बढ़ाने के लिए प्रोग्रामिंग भाषा में लिखा जाना चाहिए। आज तक, ऐसे दृश्यों के निर्माण के दो व्यावहारिक तरीकों ने प्रसिद्धि प्राप्त की है। पहला चरण-दर-चरण मौखिक विवरण है, और दूसरा कार्य एल्गोरिथ्म का एक ब्लॉक आरेख है। उनमें से पहले को बहुत कम वितरण मिला है। यह स्पष्टता की कमी और क्रियाशीलता के कारण है। दूसरी विधि, इसके विपरीत, छवि अनुक्रम का एक बहुत ही सुविधाजनक साधन है। यह शैक्षिक और वैज्ञानिक साहित्य दोनों में व्यापक रूप से वितरित किया जाता है।

फ़्लोचार्ट तत्व

Блок-схема алгоритма программы представляет собой ग्राफिक प्रतीकों का एक क्रम जो विशिष्ट संचालन के प्रदर्शन को निर्धारित करता है, साथ ही उनके बीच के संबंध भी। ऐसी प्रत्येक छवि के अंदर, किए जाने वाले कार्य के बारे में जानकारी इंगित की गई है। ग्राफिक प्रतीकों के आकार और विन्यास, साथ ही अनुक्रम डिजाइन अनुक्रम GOST 19003-80 और GOST 19002-80 द्वारा विनियमित होते हैं।

आइए एल्गोरिथ्म के फ़्लोचार्ट के मुख्य तत्वों पर विचार करें (फोटो उनकी शैली के उदाहरण दिखाता है)।

1. प्रक्रिया एक कम्प्यूटेशनल कार्रवाई या इस तरह के कार्यों का एक क्रम है।

2. समाधान - दी गई स्थिति की जाँच करना।

3. संशोधन - चक्र शीर्षक।

4. पूर्वनिर्धारित प्रक्रिया - प्रक्रिया को कॉल करें।

5. दस्तावेज़ - मुद्रण और डेटा आउटपुट।

6. पंच कार्ड - सूचना इनपुट।

7. इनपुट / आउटपुट - डेटा का इनपुट / आउटपुट।

8. कनेक्टर - प्रवाह लाइनों का टूटना।

9. प्रारंभ / समाप्ति - सहायक एल्गोरिदम में स्टार्ट, एंड, एंड, स्टॉप, स्टार्ट, एंट्री और एग्जिट का उपयोग किया जाता है।

10. टीका - व्याख्यात्मक लेबल लगाने के लिए उपयोग किया जाता है।

11. ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज प्रवाह - अनुक्रम दिशा, ब्लॉकों के बीच संचार लाइन।

12. विलय - धाराओं में शामिल होना।

13. इंटरस्टीशियल कनेक्टर - एक शीट जो दूसरी शीट में संक्रमण का प्रतीक है।

शिलालेख नियम

एल्गोरिथ्म के एक ब्लॉक आरेख का निर्माण द्वारा किया जाता हैGOST द्वारा निर्धारित विशिष्ट आवश्यकताएं। उदाहरण के लिए, ग्राफिक प्रतीकों को जोड़ने पर, केवल क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर लाइनों का उपयोग किया जाता है। दाएं से बाएं और नीचे से ऊपर तक निर्देशित धाराएं आवश्यक रूप से तीरों से चिह्नित होती हैं। अन्य पंक्तियों को चिह्नित नहीं किया जा सकता है। समानांतर धाराओं के बीच की दूरी तीन मिलीमीटर से कम नहीं होनी चाहिए, और बाकी तत्वों के बीच - कम से कम पांच मिलीमीटर। ब्लॉक का आकार पांच का गुणक होना चाहिए। ग्राफिक प्रतीक के क्षैतिज से ऊर्ध्वाधर अनुपात 1.5 है। कभी-कभी दो के बराबर अनुमति दी जाती है। विवरण में आसानी के लिए, ग्राफिक प्रतीकों को गिना जाना चाहिए। लिंक की प्रकृति से, रैखिक, चक्रीय और शाखाओं वाली संरचनाओं के एल्गोरिथ्म के ब्लॉक आरेख के प्रकार प्रतिष्ठित हैं।

चर, स्थिरांक और स्मृति स्थान

एल्गोरिथ्म के सिद्धांत की बेहतर समझ के लिएआप सबसे सरल ऑटोमेटन पर विचार कर सकते हैं। इसमें कोशिकाओं से मिलकर एक मेमोरी शामिल है; लिखना / पढ़ना सिर; सी पी यू। ऐसे उपकरण का सिद्धांत क्या है? प्रोसेसर से ऑर्डर प्राप्त करने वाला हेड, एक सेल को डेटा लिखता है या एक निरंतर पढ़ता है। सरलतम मामले में, यह एक अंकगणितीय संख्या होगी। इसके अलावा, स्थिरांक डेटा संरचना, चरित्र तार आदि हो सकते हैं। एक चर एक मेमोरी सेल है जिसमें जानकारी संग्रहीत होती है। एल्गोरिथ्म के निष्पादन के दौरान, इस तरह के सेल में विभिन्न डेटा रिकॉर्ड किए जा सकते हैं। व्यक्तिगत कंप्यूटर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स इस सिद्धांत पर बनाए गए हैं। किसी कार्य को करने के लिए एल्गोरिथ्म इन मेमोरी सेल्स में जानकारी पढ़ने या लिखने के लिए कमांड का एक सेट है।

सरणियों

Arrays एक और भिन्नता हैअनुक्रमित चर। वास्तव में, यह कोशिकाओं का एक संग्रह है, जो एक सामान्य पदनाम द्वारा एकजुट होते हैं। 2 डी, 3 डी, और इतने पर के बीच अंतर करता है। इनमें से सबसे सरल अनुक्रमिक कोशिकाओं की एक श्रृंखला है। इस तरह के एक सरणी का अपना नाम है। प्रत्येक तत्व की अपनी संख्या - सूचकांक है। सेल में लिखे गए एक स्थिरांक को एक सरणी तत्व कहा जाता है।

तत्वों की अपनी व्यवस्था द्वारा द्वि-आयामी प्रकारएक मैट्रिक्स जैसा दिखता है। इस तरह की एक सरणी में कोशिकाओं को दो सूचकांकों की विशेषता होती है (यह सेल संख्याओं के साथ एक शतरंज के बोर्ड जैसा दिखता है)। तीन-आयामी और अधिक संरचनाओं को एक ही सिद्धांत के अनुसार महसूस किया जाता है।

रैखिक एल्गोरिदम

इस प्रकार का फ्लोचार्ट क्रमएल्गोरिदम (उदाहरण इस लेख में दिए गए हैं) को शुरू से अंत तक ऊपर से नीचे तक निष्पादन की विशेषता है। इस मामले में, ऑटोमेटन इसके लिए कदम से कदम संचालन निर्धारित करता है। हर कार्य प्रोसेसर द्वारा संसाधित किया जाता है। गणना के अलावा, यदि आवश्यक हो, तो वह पढ़ने / लिखने के प्रमुख को आदेश देता है कि कहां और क्या लिखा जाना चाहिए और कहां से पढ़ना है। अंतिम परिणाम मेमोरी कोशिकाओं में लिखा जाता है, जिनमें से प्रत्येक का अपना सूचकांक होता है और अपने स्वयं के स्थिरांक को संग्रहीत करता है।

फोर्किंग एल्गोरिदम

व्यवहार में, रैखिक प्रकार अत्यंत दुर्लभ है। एक अनुक्रम को व्यवस्थित करना अक्सर आवश्यक होता है, जो दी गई शर्तों के आधार पर, एक शाखा या किसी अन्य के साथ बहती है। ब्रांचिंग प्रकार के एल्गोरिथ्म के ब्लॉक आरेख में "समाधान" तत्व होता है, जिसके कारण एक निश्चित स्थिति की जांच की जाती है, और जितने अधिक होते हैं, उतने अधिक शाखाएं अनुक्रम होती हैं।

एल्गोरिथम फ़्लोचार्ट्स: उदाहरण

विचार करें कि कैसेशाखित एल्गोरिथ्म। एक फ़ंक्शन को उदाहरण के रूप में लेते हैं: z = y / x। यह इस स्थिति से देखा जाता है कि इस समीकरण में एक सीमा है - आप शून्य से विभाजित नहीं कर सकते। इसलिए इस समाधान को बाहर करना और उपयोगकर्ता को हुई त्रुटि के बारे में चेतावनी देना आवश्यक है। सबसे पहले, एल्गोरिथ्म का एक ब्लॉक आरेख तैयार किया जाता है। इसमें सात ब्लॉक शामिल होंगे। पहला ग्राफिक प्रतीक "स्टार्ट" है, दूसरा "एंटर" है, यहां आपको मूल्यों को एक्स और वाई सेट करना चाहिए। फिर ब्लॉक "निर्णय" इस प्रकार है, इसमें स्थिति की जांच की जाती है: एक्स = 0। इस मामले में, ऑटोमेटन एक निरंतर के साथ सेल की जांच करता है, यदि दर्ज मूल्य इसके साथ मेल खाता है, तो एल्गोरिथ्म का निर्णय "हां" शाखा के साथ जाएगा। इस मामले में, नियंत्रण चौथे ब्लॉक में स्थानांतरित किया जाता है, और मशीन एक "त्रुटि" जारी करती है, काम सातवें प्रतीक "एंड" में समाप्त होता है। यदि परीक्षा परिणाम नकारात्मक है, तो पांचवें ग्राफिक प्रतीक में विभाजन प्रक्रिया की जाती है और जेड का मूल्य निर्धारित किया जाता है। छठे ब्लॉक में, परिणाम स्क्रीन पर प्रदर्शित होता है।

चक्रीय एल्गोरिदम

अक्सर, समस्याओं को हल करते समय, आपको दोहराने की आवश्यकता होती हैचर के विभिन्न मूल्यों के लिए एक ही निर्भरता के अनुसार कोई भी ऑपरेशन करना और सर्किट के एक ही खंड के माध्यम से कई पास का प्रदर्शन करना। ऐसे वर्गों को आमतौर पर चक्र कहा जाता है, और एल्गोरिथ्म को चक्रीय कहा जाता है। इस विधि का उपयोग करने से अनुक्रम में काफी कमी आती है। चक्रीय एल्गोरिदम को आमतौर पर दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: पहले से अज्ञात और ऐसे पासों की एक ज्ञात संख्या के साथ।

ब्रांचिंग एल्गोरिथ्म समाधान का एक उदाहरण

एक उदाहरण पर विचार करें जो एक ब्लॉक आरेख देता हैअग्रिम में अज्ञात संख्या के साथ एल्गोरिथ्म। ऐसा करने के लिए, आपको समस्या को हल करने की आवश्यकता है - प्राकृतिक संख्याओं की एक श्रृंखला के सबसे छोटे सदस्यों को इंगित करें, जिनमें से राशि संख्या के पार हो जाती है। एल्गोरिथ्म के इस तरह के ब्लॉक आरेख में आठ वर्ण होते हैं। सबसे पहले, हम संख्या K (संख्या 2) का मान दर्ज करते हैं। फिर, ब्लॉक 3 में, चर पी को मान "एक" प्राप्त होता है, जिसका अर्थ है कि प्राकृतिक संख्याओं की गिनती इससे शुरू होगी। और शुरुआत में संचयी योग C को "शून्य" मान मिलता है। आगे, नियंत्रण को पांचवें ब्लॉक में स्थानांतरित किया जाता है, जहां कमांड निष्पादित होता है: С = С + П। यही है, कोशिकाओं सी और पी के मूल्यों को संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है, और परिणाम सी में ओवरराइट किया गया है। ब्लॉक 6 में इस अनुक्रम के पहले सदस्य को शामिल करने के बाद, स्थिति की जांच की जाती है - क्या राशि निर्दिष्ट संख्या के से अधिक है? यदि शर्त पूरी नहीं होती है, तो नियंत्रण को चौथे ब्लॉक में स्थानांतरित किया जाता है, जहां एक को चर पी में जोड़ा जाता है और # 5 ब्लॉक करने के लिए फिर से संक्रमण किया जाता है। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहेगी जब तक कि शर्त पूरी नहीं हो जाती: C> K, अर्थात संचित राशि निर्दिष्ट मूल्य से अधिक हो जाती है। चर P लूप काउंटर है। फिर 7 को ब्लॉक करने के लिए एक संक्रमण होता है, जहां काम के परिणाम मुद्रित होते हैं।

नेस्टेड लूप संरचनाओं वाले एल्गोरिदम

अक्सर, सेट के लिए एक एल्गोरिथम समाधान के साथकार्य, एक ऐसा चक्र बनाने की आवश्यकता है जिसमें इसके शरीर में एक और चक्र हो। इसे आदर्श माना जाता है। ऐसे तत्वों को नेस्टेड लूप संरचना कहा जाता है। उनका आदेश काफी बड़ा हो सकता है। यह उस विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है जिसके द्वारा आवश्यक समस्या का समाधान प्राप्त किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक नियम के रूप में, एक आयामी सरणी को संसाधित करते समय, एल्गोरिथ्म का एक ब्लॉक आरेख, बिना छोरों के घोंसले के बनाया जाता है। फिर भी, कई मामलों में, ऐसी समस्याओं को हल करते समय, ऐसे समाधान का चयन करना आवश्यक हो जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पहले (बाहरी) एक सहित सभी नेस्टेड लूप, अलग-अलग नामों वाले काउंटरों में होना चाहिए। उनके लूप के बाहर, उन्हें नियमित चर के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

हेल्पर एल्गोरिदम

इस प्रकार के अनुक्रम के अनुरूप हैभाषा दिनचर्या एक सहायक एल्गोरिथ्म में एक नाम और पैरामीटर होता है, जिसे औपचारिक कहा जाता है। यह नाम दूसरों के बीच अंतर करने के लिए दिया गया है, और पैरामीटर आउटपुट और इनपुट गणितीय कार्यों के रूप में कार्य करते हैं। उन्हें इस तरह से चुना जाता है कि आवश्यक मूल्यों की पूरी श्रृंखला समाप्त हो जाती है। अक्सर, एक और एक ही औपचारिक पैरामीटर एक इनपुट और आउटपुट दोनों होता है। उदाहरण के लिए, इस तरह के एल्गोरिथ्म में, एक सरणी को प्रसंस्करण के लिए इनपुट में आपूर्ति की जा सकती है। और परिणामस्वरूप भाग में, इसे आउटपुट पैरामीटर के रूप में संशोधित रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है। सहायक प्रकार के एल्गोरिदम में, कार्यों और प्रक्रियाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है।

एल्गोरिथ्म अपघटन

इस शब्द को सामान्य योजना के अपघटन के रूप में समझा जाता हैसहायक (कार्यों और प्रक्रियाओं) और सिर के लिए एल्गोरिथ्म। यह विधि बहुत सरल है जब एल्गोरिथ्म को एक ब्लॉक आरेख द्वारा दिया जाता है - पहला, मुख्य कार्य के लिए जिम्मेदार अनुभागों को इससे अलग किया जाता है। शीर्ष स्तर के कार्यों और प्रक्रियाओं के रूप में सबसे कठिन चरणों को औपचारिक रूप दिया जाता है। फिर उन्हें प्राथमिक निम्न-स्तरीय वर्गों में विभाजित किया जाता है। सिद्धांत "जटिल से सरल तक" यहां काम करता है। यह तब तक किया जाता है जब तक कि एल्गोरिथ्म अपने सरलतम तत्वों में टूट नहीं जाता है। आमतौर पर, एक अनुक्रम अपघटन समाधान में तीन मुख्य चरण होते हैं: डेटा प्रविष्टि, सरणी सॉर्टिंग और सॉर्ट किए गए सरणी का आउटपुट। पहले और अंतिम चरण, उनके प्राथमिक स्वभाव के कारण, विघटित होने की आवश्यकता नहीं होती है; इसलिए, वे सिर एल्गोरिथ्म में किए जाते हैं। लेकिन दूसरी गणना का एक बहुत ही जटिल स्वतंत्र टुकड़ा है, इसलिए इसे आमतौर पर एक अलग ब्लॉक में प्रदर्शित किया जाता है। सॉर्टिंग चरण, बदले में, दो भागों में विभाजित होते हैं: प्रक्रिया को पूरा करने की आवश्यकता का निर्धारण (एन - 1) - दिए गए सरणी के माध्यम से कई पास और अनुभाग के प्रारंभिक तत्व के साथ इसके बाद के पुनर्व्यवस्था के साथ सरणी के विचारित टुकड़े में सबसे छोटा तत्व ढूंढना। चूंकि अंतिम चरण को कई बार दोहराया जाता है, इसलिए इसे एक अलग प्रक्रिया के रूप में औपचारिक रूप दिया जाता है।