Основы алгоритмизации

Алгоритм и его свойства

Алгоритм - система правил или указание о том, какие действия и в каком порядке необходимо выполнить, чтобы после конечного числа шагов перейти от изменяемых исходных данных к исконному результату.

Свойства алгоритма:

- дискретность - в каждую единицу времени происходит только преобразование величин

- массовость - определяет пригодность алгоритма для решения любой задачи из некоторого класса задач с различными исходным данными

- определенность -в каждый момент должно быть ясно какую операцию необходимо выполнить и как перейти к очередному предписанию

- результативность - получение результата решения задачи за конечное число шагов

- детерминированность - система значений величин, получаемых в какой-то момент времени, однозначно определяется системой значений величин, полученных в предшествующие моменты

Способы описания алгоритма

Способы описания алгоритма н должны зависеть от конкретной аппаратной платформы и языков программирования. Они должны удовлетворять следующим требованиям:

- обеспечивать компактную и наглядную запись алгоритма;

- быть общепонятными достаточно удобными для использования в публикации;

- содержать строгие правила записи алгоритма для исключения неоднозначности восприятия;

- обеспечивать простой неформальный перевод на любой язык программирования

В настоящее время наиболее распространенными являются три основных способа описания алгоритма:

1) Словесный - позволяет записать алгоритм с помощью отдельных слов и предложений с указанием того, как стоит поступать в каждом конкретном случае.

Достоинства:

+ простота представления

+ отсутствие строгих правил

+ отсутствие необходимости применения специальных средств описания

Недостатки:

- возможность неоднозначного восприятия записи

- при значительных объемах задачи описание становится громоздким и теряет свою наглядность

2) Формульный способ - для описания алгоритма используются математические формулы с возможностью дополнительных пояснений отдельных сложных моментов в словесной форме

Достоинства:

+ использование широко известной математической символики

+ понятность широкому кругу лиц

Недостаток:

- сложность описания многообразия действий на математическом языке, что приводит к недостаточной детализации одних частей алгоритма и чрезмерной других

3) Блок-схемный способ - алгоритм изображается в виде последовательно связанных между собой функциональных блоков. Каждый блок представляет собой простейшую геометрическую фигуру, имеющую собственный номер в разрыве на верхней линии слева. Внутри каждого блока указываются данные, раскрывающие его содержательное наполнение. Правила обозначения определены ГОСТ 19.701-90.

Достоинства:

+ наглядность компактность записи

+ Простота перевода содержания блока в программный код

+ Однозначность восприятия алгоритма

Недостаток:

- необходимость специальность подготовки, обеспечивающей читение и создание алгоритма

Основные структуры реализации программы

С точки зрения современных технологий программирования, для реализации задачи любого уровня сложности необходимо и достаточно трех основных структур:

1) линейная структура предусматривает получение результата путем однократного выполнения одной и той же последовательности действий для любых значений исходных данных. Схема алгоритма представляет собой последовательность блоков, имеющих один вход и один выход