50. Основные типы алгоритмов.

Линейные алгоритмы. Отличительным свойством линейных алгоритмов является выполнение этапов алгоритма в той последовательности в которой они заданы в алгоритме, без каких-либо условий и повторов.

Ветвления. Отличительным свойством является наличие в алгоритме хотя бы одного этапа, на котором происходит выбор одного из нескольких возможных дальнейших вариантов выполнения действий. В простейшем случае ветвления в алгоритме предусматривается два варианта.

Циклы. Отличительным свойством является наличие этапа или группы этапов алгоритма, которые выполняются неоднократно.

51. Способы задания алгоритмов. Алгоритмические языки.

Способы задания алгоритмов должны обеспечивать алгоритму наличие всех необходимых свойств, удовлетворение всех требований к алгоритмам. Наиболее важные для информатики способы:

Словесный способ задания алгоритма состоит в его формулировке средствами естественного языка - русского, английского, китайского и т.д. Основное достоинство способа: наиболее приемлемая для человека, естественная форма. Важнейший недостаток - неоднозначность конструкций, предложений, слов естественного языка.

В общем случае алгоритм есть сообщение, заданное в некотором алфавите. Известно, что его можно закодировать в двоичном алфавите. Достоинство - это способ являющийся в конечном счете единственным, который непосредственно воспринимается компьютером. Недостаток - непосредственное восприятие человеком алгоритма, заданного в двоичном алфавите, затруднено.

Блок-схемой называется графическое изображение структуры алгоритма. Блок –схема представляет собой группу геометрических фигур строго определенного начертания, соединенных стрелками. Каждая фигура изображает некоторое действие, а стрелки, соединяющие фигуры, определяют последовательность действий. Основными достоинствами этого способа является его простота, гибкость, высокая степень наглядности. Однако, задание достаточно сложных алгоритмов на этом уровне затруднено из-за существенно возрастающей громоздкости. Кроме того, алгоритмы, заданные в таком виде непосредственно не воспринимаются компьютером.

Словесно-формульный способ базируется на естественном или узко-профессиональном языке. Чтобы избежать неоднозначности, а также обеспечить алгоритм всеми необходимыми свойствами, на запись алгоритма накладывается жесткая система правил. Такие системы правил, которые полностью регулируют все возможности записи алгоритмов образуют алгоритмические языки.

52. Понятие переменной. Имя, тип и значение переменной.

Переменная это объект, который может принимать значение, сохранять его без изменения, и изменять его при выполнении определенных действий. Понятие переменной в информатике практически аналогично соответствующему математическому понятию. Но если в математике рассматриваются в основном числовые переменные, то в информатике природа значения переменной может быть любой. Переменные обозначаются именами, характеризуются типом и имеют либо не имеют текущего значения.

Имя (идентификатор) переменной

Переменные принято обозначать именами. Имя представляет собой произвольную последовательность букв или цифр, которое обычно начинается с буквы. Конкретные правила образования имен регламентируются в описании алгоритмического языка и в различных языках различны. Примеры имен: A, I, counter, z56y%.

Тип переменной

Тип переменной представляет собой её важнейшую характеристику, которая определяет множество допустимых значений переменой, множество операций, которые могут выполняться над её значением, структуру значения (скаляр, вектор и т.д.), а также способ машинного представления значения.

Наиболее часто используемые типы: целый (integer), вещественный (real), символьный (char), логический (boolean).

Тип integer

Целочисленные точные значения. Примеры: 73, -98, 5, 19674.

Машинное представление: формат с фиксированной точкой. Диапазон значений определяется длиной поля. Операции: +, -, *, div, mod,=, <, и т.д.

Тип real

Нецелые приближенные значения. Примеры: 0.195, -91.84, 5.0

Машинное представление: формат с плавающей точкой. Диапазон и точность значений определяется длиной поля. Операции: +, -, *, /, =, <, и т.д.

Тип char

Одиночные символы текстов. Примеры: ‘a’, ‘!’, ‘5’.

Машинное представление: формат ASCII. Множество значений определяется кодовой таблицей и возможностями клавиатуры. Операции: +, =, <, и т.д.

Тип boolean

Два логических значения false и true. Причем, false<true.

Машинное представление - нулевое и единичное значение бита: false кодируется 0, true - 1. Операции: отрицание, \/,/\, =, < и т.д.

Типы бывают скалярные и структурированные. Значение скалярного типа представлено ровно одним компонентом (время, температура). Значение структурированного типа представлено более чем одним компонентом (вектор).

Типы целый, вещественный, символьный и логический относятся к скалярным.

Структуры аналогичные векторам и матрицам в информатике принято называть массивами, а структуры аналогичные строке таблицы называют записями. Различные структуры отличаются друг от друга количеством компонентов в значении, способом их обозначения и выборки. Для выделения отдельного компонента массива в квадратных скобках справа от названия указывается его индекс (номер) или несколько индексов через запятую: w[5]; w[i+2]; A[1,2].

Переменные могут иметь или не иметь текущее значение. Переменные не имеющие текущего значения считаются неопределенными, их использование в алгоритмах существенно ограниченно.