/ / Програмирање. Основне алгоритамске конструкције

Програмирање. Основне алгоритамске конструкције

Да бисте креирали било који програм, требају вам основниалгоритамске конструкције. Следи најједноставнији начин решавања проблема. Може се користити, на пример, за рад са примерима истог типа. Постоје и друге врсте: гранање и петљање. О њима ће бити речи у овом чланку. Али прво морате да схватите који је алгоритам у целини.

Алгоритам

Реч „алгоритам“ потиче од латинског алгоритми.Шта то значи? Аутентична реч потиче од имена математичара, чија је делатност пала у 9. век. Захваљујући расправи о ал-Хваризмију, човечанство је успело да се упозна са основном врстом алгоритамске конструкције и, уопште, са општим концептом.

Раније је усвојен облик писања речи - „алгоритам“. Сада се користи само у неколико случајева.

Алгоритам је процес који значи променупочетни подаци који се јављају у облику дискретних корака. Свака особа се у животу сусреће са овим концептом, ко год да је. Алгоритмима се можемо назвати припрема чаја или хране, множење или сабирање, решавање једначина итд. Сви кућански апарати, чији је радни процес аутоматизован, функционишу захваљујући јасним корацима уписаним у меморију процесора. Такви алгоритми се називају кућним алгоритмима. Постоје и друге врсте. Размотримо их.

Врсте алгоритама

Главне алгоритамске конструкције подељене су у неколико типова, о чему ће бити речи у овом пододељку. Шта су они?

  1. Информативни. Такви алгоритми раде са великом количином података, али је обим њихове обраде мале дужине и некомпликован.
  2. Менаџери. Рад таквих алгоритама повезан је са информацијама које се добијају из одређеног извора. Након пријема, шаљу се посебни сигнали како би се осигурао рад уређаја.
  3. Рад на рачунару. За разлику од информационих алгоритама, описани алгоритми раде са малим количинама података, али производе велики процес рада.

У основи је алгоритам прецизан до најмањегдетаљи упутства. Међутим, не могу се сви такви подаци назвати описаним концептом. Да бисте разумели да ли је алгоритам инструкција или не, требало би да га проверите за одређена својства.

Особине алгоритма

Све основне алгоритамске конструкције морају имати радње које им се „покоравају“. Размотримо ово питање детаљније.

Ако у потпуности пратите рад алгоритама и њиховихсвојства, можете видети да није неопходно разумети њихове компоненте, сасвим јасно одговарају плану. Добиће се тачан резултат, чак и ако се само механички придржавате неопходних радњи. Из овога можемо закључити да је због недостатка значења у свести о радњама сасвим могуће дати алгоритам имплементацији рачунара. Другим речима, овај поступак је потребан за аутоматизоване уређаје.

Које особине би требало да имају основне алгоритамске конструкције за најтачнији рад?

  1. Разумљивост.Свака наредба треба бити што јаснија извршном објекту. Чини се да ништа није лакше него, на пример, цртање тачке у центру, не, али док се не напише наредба која ће вам омогућити да извршите акцију, то неће бити могуће.
  2. Ефективност.Шта подразумева ово својство? Обавезно примање резултата. Алгоритам не може а да не доведе до неке врсте одговора. Због грешке можда нећете добити жељени резултат, али ће и даље бити. Штавише, одговор се мора добити након одређеног броја корака.
  3. Масовни карактер. Било који алгоритам мора бити применљив на неку класу проблема. У почетним подацима могу се међусобно разликовати.
  4. Сигурност.Свака акција треба да има само једно значење и да не дозвољава декодирање деривата. У идеалном случају, без обзира колико се пута програм покренуо, резултат би увек требао бити исти.
  5. Дискретност. Алгоритам - секвенцијално извршавање корака. Сваки корак је наредба, не можете прескочити или додати нове.
  6. Исправност.Било који алгоритам применљив на било коју врсту проблема мора бити тачан за све. У програмирању се проблеми често јављају не у писању корака, што често не одузима пуно времена, већ у њиховом извођењу за разне врсте питања. Стога ће важан корак бити отклањање грешака у алгоритму. У томе могу да вам помогну и основне алгоритамске конструкције, чије ће понављање омогућити постизање бољих резултата.

Опис алгоритама

Ако говоримо о методама писања алгоритама, онда треба истаћи следеће:

  • Вербално. Другим речима, на језику који је погодан за компоненту да се изрази.
  • Табеларно. Логично, алгоритам се записује у табеле и, по правилу, користи као помоћни елемент.
  • Формула-вербална. Заснован је на вербалном начину објашњења, али такве радње су записане и у математичким формулама или симболима.
  • Графика. Такав алгоритам је написан у посебном језику блок дијаграма.

Треба разјаснити последњу тачку.Шта је блок дијаграм? То је линеарни или нелинеарни алгоритам чији су кораци написани помоћу посебних блокова. Они имају своју конфигурацију, сврху и функцију. У случају таквог описа, алгоритам се записује у блок дијаграме, који су међусобно повезани линијама. Морају додатно снимити једну или другу радњу (корак).

основне алгоритамске конструкције

Алгоритамске конструкције

Неки тврде да алгоритми немају 3тип и 4. Основне алгоритамске конструкције: линеарна, разграната, циклична. Шта је разлог ове заблуде није јасно. Међутим, за једноставно решење сложених проблема, рачунар користи алгоритме ове три прилично велике групе. Размотримо их.

  1. Линеарно.Такав процес израчунавања добио је ово име због чињенице да се све радње изводе у линеарном низу, при чему се сваки корак изводи не више од једном. Ако узмемо у обзир шему задатка, тада се блокови у њему постављају један испод другог, у зависности од серијског броја извршења. Линеарни алгоритми раде на такав начин да се смер и значење радњи не мењају од почетних података. Овај метод решења погодан је за израчунавање збира или разлике, површине фигуре или њеног обима итд. Главна врста алгоритамске конструкције је то.
    алгоритам основне алгоритамске конструкције
  2. Гранање.Овај рачунски процес подразумева присуство логичког израза (у даљем тексту ЛП) и избор услова (гране „нетачно“ и „тачно“). У сваком случају је примењена само једна од две или више команди. Нема задатака и не може бити у којима ће се обављати и друге опције. Ако алгоритам има две гране, то је једноставно, а ако их има више, сложен је. Штавише, потоњи процес је лако представити првим. Главна врста алгоритамске конструкције је и прва и друга ставка. Следећа врста је такође укључена у ову листу.
  3. Циклично. У таквом алгоритму ће нужно бити елемент који се понавља више пута, док се користе различити почетни подаци. Другим речима, овај процес се назива циклус.

Треба напоменути да су све главне алгоритамске конструкције (праћење, гранање, петља) међусобно повезане, иако се могу користити засебно.

Стварање циклуса и њихови типови

Шта је потребно за стварање циклуса?

  • Бројач циклуса.Ово је променљива која поставља почетну вредност и када поновите радњу, она ће се променити. Мора бити укључен у алгоритам. Основне алгоритамске конструкције типа петље неће радити без ње.
  • Промена индикатора горе наведених података пре понављања самог циклуса.
  • Провера услова да би рачунар могао да одлучи да ли треба поново да „петља“ циклус или за њим више нема потребе.

Петље могу бити детерминистичке иитеративни. Прва је понављање радњи са познатим бројем понављања. Итеративна петља је она која се понавља неограничено много пута док услов не постане тачан или нетачан.

главни тип алгоритамске конструкције је

Основни алгоритам

Вриједно је запамтити да је главниосновни алгоритам се не односи на алгоритамске конструкције. Какав је он Овај концепт већ дуго није пронађен у савременој литератури, али то не значи да више уопште не постоји. С обзиром да се у решавању проблема може појавити неколико грана или понављања, може се истаћи следећи закључак. Основне алгоритамске конструкције (линеарне, разгранате, цикличне) су основне. У ствари, они представљају „структурну целину“ сваке такозване инструкције.

Линеарни алгоритми

Као што је већ јасно из горе наведеног, алгоритмипостоје линеарни и нелинеарни. Размотримо прву опцију. Зашто се тако зове? Све је крајње једноставно. Чињеница је да све радње које се репродукују у алгоритму имају јасно секвенцијално извршење, сви кораци се изводе строго један за другим. Такви задаци су по правилу мали и имају низак ниво сложености.

Пример линеарног алгоритма био би поступак прављења чаја:

  1. Сипајте воду у чајник.
  2. Ставите чајник на шпорет да прокључа.
  3. Узми шољу.
  4. Сипајте чај у шољу.
  5. Додајте шећер.
  6. Након кључања, сипајте кипућу воду у шољу.
  7. Узми кашику.
  8. Умешајте шећер.

Програмирање основних алгоритамских конструкција је довољно тешко, али када је реч о линеарним алгоритмима, често је врло лако применити их.

не односи се на основне алгоритамске конструкције

Алгоритми рачвања

Како знати да ли се алгоритам грана?Довољно је осигурати избор између две или више опција за деловање, у зависности од тога да ли је услов испуњен или не. Свака стаза назива се грана.

Главна карактеристика алгоритма гранања је постојање условне гране. Појављује се када се израз тестира на тачно или нетачно.

Типично, логички изрази су представљени сазнаци „мање од“, „веће од“, „мање или једнако“, „веће или једнако“, „једнако“, „није једнако“. Понекад постоје варијанте у којима је стање међусобно повезано помоћу наредби и (и) и или (или).

Пример таквог алгоритма може бити решењеследећи задатак: ако је израз ((к + 3) / 1) једнак позитивном броју, онда на екрану прикажите резултат, ако је негативан, обавестите корисника о грешци.

Прилично је једноставно користити основне алгоритамске конструкције у пракси. Разгранавање је једна од најчешћих метода решења.

Детерминистичка или бројачка петља

Бројач циклуса - циклус који укључујепроменљива која вредност мења у корацима. Корак поставља корисник или га програмер записује приликом писања софтвера. Већина језика користи изјаву фор за такву петљу.

Да би програм приказао два реда 4 пута:

  1. "Како си?"
  2. "Добро хвала!"
  3. "Како си?"
  4. "Добро хвала!"

Морате створити детерминистичку петљу. Како то изгледа? Користимо језик Пасцал за бољу перцепцију структуре.

1. За и: = 1 до 2 урадите:

- и је бројач петље, он је тај који одређује број понављања у петљи.

2. Почните (заграде оператора се отварају тако да су обе фразе тело петље и понављају се заједно.)

3. Напишите („Како сте?“):

- реч врителн значи излаз фразе у појединачним наводницима.

4. Врителн ("У реду, хвала").

5. Крај.

6.и: = и + 1.

Као што видите, прилично је лако, па чак и занимљиво користити основне алгоритамске конструкције. Основни алгоритми су заиста широко познати, без њих је немогуће писати програме.

основне алгоритамске конструкције линеарно гранање циклично

Петља са посткондицијом

Петља са постусловом се може поновитинеодређени број радњи без уметања заграда оператора или сложених речи у њих. Дефинитивно ће се извршити бар једном. Петља ради док је услов нетачан. Престаје када индикатори постану тачни. Алгоритам је заснован на овоме. Основни алгоритамски конструкти овог типа делују управо овим темпом.

Да би се спровео овај циклус, потребна је конструкцијаПонављајте А до Б. Дословно се преводи као „понављање радњи док је услов нетачан“. Сходно томе, кроз А се изражава сам поступак понављања, кроз Б - податке, који би као резултат требало да поприме тачну вредност.

основне алгоритамске конструкције основни алгоритми

Петља са предусловом

Петља са постусловом конструисана је тако дау сваком случају се извршава најмање једном. Међутим, постоје случајеви када је циклус неопходан у случају одређеног стања, а у његовом одсуству понављање не би требало вршити. У супротном, резултат ће бити нетачан. Овде се користи петља предуслова. Да бисте је креирали, потребна вам је конструкција „док А до Б“. Прва команда се дословно преводи као „ћао“. А - услов и Б - радње које ће се поновити. Цела конструкција значи: „све док је услов тачан, изводите радње“.

Сви основни алгоритамски конструкти радесамо у одређеним случајевима. Какви су у петљи са предусловом? Ако требате поновити више од једне радње, али неколико одједном, требало би да користите сложене операторе или посебне заграде. Петља може пропасти ако, приликом уласка у њу, услов није тачан. Сходно томе, радње ће се поновити ако је тачно.

основне алгоритамске конструкције понављање

Алгоритам помагача

Помоћни алгоритам се користи у другимобрађује наводећи само његово име. Не припада главним алгоритамским конструкцијама. У програмским језицима такав процес радњи назива се потпрограмом. Да би се олакшао рад са кодом и последично лакше решавање проблема, свака радња се комбинује у један блок, што је помоћни алгоритам. Сваком од њих се може дати име, што вам омогућава да се касније на њега више пута позивате.

Ликед:
0
Популарне поруке
Духовни развој
Храна
иуп