Лінейныя алгарытмы - схема, структура і вылічэнне

Штодзённае жыццё кожнага чалавека заключаецца ў вырашэнні велізарнай колькасці задач рознай складанасці на працы або падчас вучобы. Некаторыя задачы з'яўляюцца настолькі простымі, што пры іх выкананні мы робім пэўныя дзеянні аўтаматычна, нават не задумваючыся. Рашэнне любой задачы, нават самай простай, як правіла, ажыццяўляецца паслядоўна за некалькі крокаў. Такога роду паслядоўнасць пры вырашэнні задач называецца алгарытмам. Сёння мы разгледзім, што такое лінейныя алгарытмы, як малюецца іх структура, як ажыццяўляецца іх рашэнне і праграмаванне.

алгарытмічная мова

Гэта паняцце ўяўляе сабой дакладнае прадпісанне для выканаўцы здзейсніць пэўную паслядоўнасць дзеянняў, якая накіроўваецца на рашэнне пастаўленай задачы.

Гэтая мова з'яўляецца сродкам апісання алгарытмаў, якія арыентаваны звычайна на карыстальніка.

Калі гаварыць на кампутарным мове, так пазначаецца дакладнае прадпісанне, якое вызначае вылічальны працэс. Ён, у сваю чаргу, вядзе ад пачатковых дадзеных, якія вар'іруюцца, да зыходнага выніку.

Распрацоўка алгарытму - даволі складаны і працаёмкі працэс. Ён уяўляе сабой тэхніку складання (распрацоўкі) паслядоўнасці дзеянняў, прызначаліся для вырашэння задач з дапамогай ЭВМ.

ўласцівасці алгарытму

Сярод уласцівасцяў вылучаюць:

• канечнасць - заключаецца ў завяршэнні працы ўсяго алгарытму за вызначана канчатковае лік этапаў (крокаў);
• пэўнасць (адназначнасць) - уяўляе сабой адзінасць тлумачэння правілаў для выканання дзеянняў, а таксама парадку іх выканання;
• выніковасць - атрыманне неабходнага выніку за любое канчатковае лік крокаў;
• зразумеласць - указанні павінны быць зразумелыя выканаўцу;
• масавасць - алгарытмы павінны мець магчымасць вырашаць цэлы клас канкрэтных задач з агульнай пастаноўкай задачы.

Лінейныя алгарытмы. Інфарматыка 9 класа

Мы ўжо разгледзелі вызначэння і ўласцівасці гэтага паняцця. Зараз пагаворым аб яго відах:

• лінейны;
• разветвляется;
• з цыклам.

Нас цікавяць лінейныя алгарытмы. Што яны сабой уяўляюць? Яны ўтрымліваюць каманды, якія павінны выконвацца адна за іншы ў выразнай паслядоўнасці.

Лінейная структура алгарытму можа быць запісана ў славеснай і графічнай форме.

Прывядзем такі прыклад, запісаны ў славеснай форме. Такім чынам, задача: памкніся ў школу. рашэнне:

• Пачатак.
• Устань.
• Зрабі зарадку.
• Умыйся.
• Апраніся.
• Паснедала.
• Збяры партфель.
• Канец.

Графічная форма вышэйапісанага працэсу будзе предсатвлять сабой наступнае:

Лінейны алгарытм ў выглядзе блок-схемы

Блок-схема ўяўляе сабой ілюстрацыйны малюнак алгарытму, пры якім кожны асобны этап намаляваны з дапамогай блокаў, прадстаўленых у выглядзе разнастайных геаметрычных фігур. Да таго ж сувязь паміж этапамі (іншымі словамі, паслядоўнасць паэтапнага выканання) пазначаецца з дапамогай стрэлак, якія злучаюць фігуры (блокі). Кожны блок суправаджаецца надпісам. Для тыповых дзеянняў у лінейным алгарытме выкарыстоўваюцца наступныя геаметрычныя фігуры :

• Блок пачатку-канца алгарытму. На блоку размяшчаецца надпіс «пачатак» або «канец».
• Блок «ўвод-выснова дадзеных». Малюецца гэты блок у выглядзе паралелаграма. На ім размяшчаюцца наступныя надпісы: «ўвод», «выснову», «друк». Таксама да іх прыкладаецца спіс ўводзяцца або, адпаведна, якія выводзяцца зменных.
• Арыфметычны блок, або блок рашэння. Яму адпавядае прастакутнік. На блоку павінна быць надпіс: "аперацыя", "група аперацый".

Вось з дапамогай такіх блок-схем малюецца рашэнне лінейных алгарытмаў. Далей пагаворым пра асаблівасці прысвойвання значэнняў.

Лінейныя вылічальныя алгарытмы

Асноўнае элементарнае дзеянне ў вылічальным алгарытме - гэта прысвойванне зменнай велічыні пэўнага значэння. У выпадку, калі значэнне канстанты вызначаецца выглядам яе запісу, пераменная велічыня атрымае канкрэтнае значэнне выключна ў выніку прысвойвання. Гэта можа быць выканана з дапамогай двух спосабаў: пры дапамозе каманды прысвойвання; пры дапамозе каманды ўводу.

Прыклад рашэння лінейнага алгарытму

Прывядзём прыклад апісання правілаў дзялення звычайных дробаў з дапамогай лінейнага алгарытму, якія ў школьных падручніках маюць такое змест:

• лічнік дробу 1 трэба памножыць на назоўнік дробу 2;
• назоўнік дробу 1 неабходна памножыць на лічнік дробу 2;
• патрабуецца запісаць дроб, у якой лічнік з'яўляецца вынікам выканання 1 пункта, а назоўнік - вынікам выканання 2 пункты. Алгебраічная форма гэтага правіла мае наступны выгляд:

а / b: с / d = (а * d) / (b * d) = m / n.

Такім чынам, пабудуем для ЭВМ алгарытм дзялення дробаў. Каб не заблытацца, будзем выкарыстоўваць для зменных тыя самыя абазначэння, што і ў формуле, якая была пазначана вышэй. а, b, с, d- зыходныя дадзеныя ў выглядзе цэлалікавых зменных. Вынікам таксама будуць цэлыя велічыні. Рашэнне на алгарытмічная мова будзе наступным:

алг Дзяленне дробаў

пач

цэлы а, b, с, d, m, n

ўвод а, b, с, d

m: = а * d

n: = b * з

выснову m, n

кон

Графічная форма рашэння

Схема лінейнага алгарытму, апісанага вышэй, выглядае так:

Каманда прысвойвання значэння мае наступны фармат:

Пераменная: = выраз.

Знак «: =» чытаецца як прысвоіць.

Прысвойванне - гэта каманда, якая неабходна для выканання кампутарам наступных дзеянняў:

• вылічэнні выразы;
• прысваення зменнай атрыманага значэння.

Прыведзены вышэй алгарытм змяшчае дзве каманды ў якасці прысвойвання. У блок-схеме каманду прысвойвання трэба запісваць у прамавугольніку, які называецца вылічальным блокам.

Калі апісваюцца лінейныя алгарытмы, няма адмысловай неабходнасці ў абавязковым захаванні строгіх правілаў пры запісе выразаў. Можна іх запісваць з дапамогай звычайнай матэматычнай формы. Бо гэта не строгі сінтаксіс мовы праграмавання.

У прыведзеным прыкладзе алгарытму ёсць таксама каманда ўводу:

Ўвод а, b, с, d.

Каманда ўводу ў блок-схеме запісваецца ў паралелаграма, гэта значыць у блоку ўводу-высновы. Выконваючы гэтую каманду, працэсар перапыняе працу, пакуль карыстальнік не ажыццявіць пэўныя дзеянні. А менавіта: карыстачу трэба на прыладзе ўводу (клавіятуры) набраць ўводныя зменныя (іх значэння) і націснуць Enter, якая выступае клавішай ўводу. Важна, каб значэння ўводзіліся ў такім жа парадку, што і размешчаныя ў спісе ўводу адпаведныя зменныя.

Лінейны алгарытм. яго праграмаванне

Як ужо гаварылася ў пачатку артыкула, лінейныя праграмы могуць уключаць такія аператары:

• прысвойванне;
• увод;
• выснова.

Гэта значыць з дапамогай пералічаных аператараў ажыццяўляецца праграмаванне лінейных алгарытмаў.

Такім чынам, аператар прысвойвання на праграмным мове запісваецца так:

LET А = В, дзе А - пераменная, В - выраз. Напрыклад, А = У + 20.

Аператар ўводу мае наступны выгляд:

INPUT, да прыкладу: INPUT З

Аператар высновы дадзеных, значэнняў, запісваецца ў такім выглядзе:

PRINT. Да прыкладу PRINT С.

Прывядзём просты прыклад. Нам трэба напісаць праграму, якая будзе знаходзіць суму якія ўводзяцца з клавіятуры лікаў А і В.

На мове праграмавання мы атрымаем праграму, тэкст якой намаляваны ніжэй.

Аператары ўводу, вываду ў мове праграмавання Паскаль

Паскаль не вылучае спецыяльных аператараў, якія абазначаюць аперацыі ўводу або вываду, якія выкарыстоўваюць лінейныя алгарытмы. У праграмах абмен інфармацыяй ажыццяўляецца з дапамогай убудаваных працэдур. Паколькі няма патрэбы ў папярэднім апісанні стандартнай працэдуры, яна даступная кожнай праграме, якая змяшчае зварот да яе. Таксама назвай згаданай працэдуры не выступае якое-небудзь зарэзерваваныя слова.

Пры ўводзе дадзеных выкарыстаюць такія аператары для звароту да стандартнай працэдуры ўводу дадзеных, якая ўжо ўбудаваная ў праграму.

Read (А, В, С), дзе А, В, С - зменныя, якія трэба ўвесці ў аператыўную памяць для запамінання.

Readlnn (х1, у, х2) - скончыўшы ўвод, курсор пераходзіць на пачатак новага радка.

Readlnn; - сведчыць аб чаканні націску «Enter». Як правіла гэты аператар ўстаўляюць у тэкст перад апошнім «End», каб захаваць вынікі выканання праграмы на экране змесціва.

Вывад на экран манітора дадзеных ажыццяўляецца з дапамогай такіх аператараў:

Write (А, В, С) - паказаўшы значэння А, У, З у адным радку, курсор не пакідае бягучага радка.

Writeln (z, у, z2) - скончыўшы выснову значэнняў, курсор у дадзенай пазіцыі пяройдзе на новы радок.

Writeln; - сведчыць пра пропуск аднаго радка і пераходзе на пачатак новай.

Вось з дапамогай такіх простых аператараў і ажыццяўляецца ўвод і выснова дадзеных у мове Паскаль.