Способы записи алгоритма
Словесное описание. Самой простой является запись алгоритма в виде набора высказываний на обычном разговорном языке. Словесный способ не имеет широкого распространения, так как такие описания:
строго не формализуемы;
страдают многословностью записей;
допускают неоднозначность толкования отдельных предписаний.
Построчная запись. Это запись на естественном языке, но с соблюдением некоторых дополнительных правил:
Каждое предписание записывается нас новой строки;
Предписания (шаги) алгоритма нумеруются;
Исполнение алгоритма происходит в порядке возрастания номеров шагов, начиная с первого (если не встречается никаких специальных указаний).
Графическая запись (Блок-схема). Наиболее наглядным считается графических способ записи алгоритмов и самым распространенным среди них – блок-схема. Для отображения алгоритма в виде блок-схемы используется стандартный набор графических объектов (блоков). Она строится из блоков, соединенных стрелками. Стрелки изображают последовательность вычислений.
Начало |
Начало и конец алгоритма |
Данные |
Описание ввода и вывода данных |
Последовательность
команд |
Описание линейной последовательности команд |
Условие |
Обозначение условий в алгоритмических структурах «ветвление» и «выбор» |
Объявление
переменных |
Объявление переменных или ввод комментариев |
На алгоритмических языках. Алгоритмические языки – формальные языки, предназначенные для записи алгоритмов. Каждый из них характеризуется:
Алфавитом – набором используемых символов;
Синтаксисом – системой правил, по которым из символов алфавита образуются правильные конструкции языка;
Семантикой – системой правил, строго определяющей смысл и способ употребления конструкций языка.
Объекты алгоритмов
Величина. В информатике отдельный информационный объект (число, символ, строка, таблица и др.) называются величиной. Величины делятся на постоянные (константы) и переменные.
Постоянной (константа) называется величина, значение которой указывается в тексте алгоритма и не меняется в процессе его исполнения.
Переменной называется величина, значение которой меняется в процессе исполнения алгоритма. При исполнении алгоритма в каждый момент времени переменная обычно имеет значение, называемое текущим значением переменной. В алгоритмах над величинами выполняются некоторые операции (арифметические, логические и др.). Объекты, над которыми выполняются операции, называются операндами.
Тип. Множество величин, объединенных определенной совокупностью допустимых операций, называют величинами определенного типа.
Имя. Для ссылок на величины используют их имена (идентификаторы).
Присваивание. Задать конкретное значение величины можно с помощью операции присваивания (:=).Свойства присваивания:
Пока переменной не присвоено значение, она остается неопределенной;
Значение, присвоенное переменной, сохраняется в ней вплоть до выполнения следующего присваивания этой переменной нового значения;
Если мы присваиваем некоторой переменной очередное значение, то предыдущее ее значение теряется безвозвратно.
Выражение – языковая конструкция для вычисления значения с помощью одного или нескольких операндов. Выражения записываются в виде линейных последовательностей символов. Порядок выполнения операций определяется скобками и приоритетом (старшинством) операций; операции одинакового приоритета выполняются слева направо. Различают арифметические, логические и строковые выражения.
Таблица. В практической деятельности человека часто используются всевозможные таблицы. При этом наиболее часто встречаются линейные и прямоугольные таблицы.
Линейная таблица (одномерный массив) представляет собой набор однотипных данных, записанных в одну строку или один столбец. Элементы строки (столбца) всегда нумеруются.
Прямоугольная таблица (двумерный массив) – это упорядоченный некоторым образом набор строк (столбцов), содержащих одинаковое количество элементов. Строки прямоугольных таблиц имеют свою нумерацию, столбцы свою. Всей совокупности элементов табличной величины дается одно имя. Элементы различают по их номерам, называемым индексами.
Основные алгоритмические конструкции. Для записи любого алгоритма достаточно трех основных алгоритмических конструкций (структур): следования, ветвления и повторения.
Следование – алгоритмическая конструкция, отображающая естественный, последовательный порядок действий.
Алгоритмы, в которых используется только структура следования, называются линейными алгоритмами.
Ветвление – Алгоритмическая конструкция, в которой в зависимости от результата проверки условия (да или нет) предусмотрен выбор одной из двух последовательностей действий (ветвей).
Алгоритмы, в основе которых лежит структура ветвление, называют разветвляющимися.
Повторение – алгоритмическая конструкция, представляющая собой последовательность действий, выполняемых многократно.
Алгоритмы, содержащие конструкцию повторения, называют циклическими или циклом. Последовательность действий, многократно повторяющаяся в процессе выполнения цикла, называется телом цикла. В зависимости от способа организации повторений различают три типа циклов
Цикл с заданным числом повторений
Цикл с заданным условием продолжения работы
Цикл с заданным условием окончания работы.