Як стварыць блок-схему. Блок-схема праграмы, масіва

Блок-схема ўяўляе сабой графічнае адлюстраванне якога-небудзь працэсу, выразна паказваў сістэматычную паслядоўнасць ўсіх этапаў выканання пастаўленай задачы, а таксама ўсе групы, якія ўцягнутыя ў гэты працэс. Такая схема з'яўляецца сістэмай графічных сімвалаў (блокаў) і ліній пераходаў (стрэлак) паміж імі. Кожны з такіх блокаў адпавядае вызначанаму кроку алгарытму. Усярэдзіне такога сімвала даецца апісанне дадзенага дзеяння.

Для чаго ўжываюць блок-схемы?

Згаданыя сістэмы закліканы выконваць наступныя функцыі:

- распрацоўваць новы працэс;

- апісваць і дакументаваць бягучы алгарытм;

- распрацоўваць мадыфікацыі да гэтага працэсу альбо даследаваць звёны з верагодным узнікненнем памылак і збояў;

- вызначаць, калі, дзе і як можна мяняць бягучы алгарытм, з мэтай праверкі ўстойлівасці ўсёй сістэмы.

Распрацоўка паслядоўнасці аперацый

Любая блок-схема будуецца на аснове алгарытму дзеянняў, які апісвае працу прылады або праграмы. Таму спачатку будуецца сама сістэма. "Алгарытм" называюць апісанне паслядоўнасці аперацый для вырашэння пастаўленай задачы. Па сутнасці, гэта правілы выканання неабходных працэсаў апрацоўкі інфармацыі. Перш чым прыступіць да пабудовы алгарытму, патрабуецца дакладна вызначыць задачу: што неабходна атрымаць у выніку, якая зыходная інфармацыя патрэбна, а якая ўжо маецца, ці ёсць абмежаванні для яе атрымання. Пасля гэтага складаецца спіс дзеянняў, якія неабходна ажыццявіць для атрымання патрабаванага выніку.

тыпы алгарытмаў

На практыцы часцей за ўсё ўжываюць наступныя віды блок-схем:

- графічная, гэта значыць у аснове знаходзяцца геаметрычныя сімвалы;

- слоўная: складаецца з дапамогай звычайных слоў той ці іншай мовы;

- псевдокоды: ўяўляюць сабой полуформализованное апісанне на ўмоўна-алгарытмічная мова, якое ўключае ў сябе элементы мовы праграмавання і фразы літаратурнага, а таксама агульнапрынятыя матэматычныя сімвалы;

- праграмная: для запісу выкарыстоўваюцца выключна мовы праграмавання.

Блок-схема прылады: апісанне

Графічнае прадстаўленне паслядоўнасці дзеянняў ўключае ў сябе малюнак алгарытму, які апісвае сувязі функцыянальных блокаў дадзенай схемы, якія адпавядаюць выкананню аднаго альбо некалькіх дзеянняў. Блок-схема масіва складаецца з асобных элементаў, памеры і правілы пабудовы якіх вызначаны дзяржаўным стандартам. Для кожнага тыпу дзеянні (ўводу дадзеных, вылічэнні значэнняў выразаў, праверкі умоў, кіравання паўторам дзеянняў, канчаткі апрацоўкі і інш.) Прадугледжана асобная геаметрычная фігура, прадстаўленая ў выглядзе блока. Гэтыя сімвалы злучаюцца лініямі, якія вызначаюць чарговасць дзеянняў.

Асноўныя элементы, якія ужываюцца пры складанні блок-схем

Поўны спіс графічных сімвалаў, якія выкарыстоўваюцца для апісання алгарытму, складаецца з 42 элементаў. Яго ўвесь мы прыводзіць не будзем, а разгледзім толькі асноўнае.

Элементы блок-схемы:

1. Працэс азначае вылічальнае дзеянне альбо паслядоўнасць такіх дзеянняў, якія змяняюць значэння, размяшчэння дадзеных або форму прадстаўлення. Для нагляднасці схемы такія элементы можна аб'яднаць у адзін блок. Дадзены знак мае выгляд прамавугольніка, усярэдзіне якога запісваюцца каментары, якія суправаджаюць выкананне аперацыі (альбо групы аперацый).

2. Рашэнне. Дадзены блок ўжываецца для абазначэння пераходу кіравання па вызначаным умове. У кожным такім элеменце паказваецца пытанне, параўнанне або ўмова, якія яго вызначае. Іншымі словамі, рашэнне - гэта выбар кірунку для выканання праграмы або алгарытму ў залежнасці ад нейкага пераменнага ўмовы. Графічны выгляд дадзенага элемента - гэта ромб. Згаданы сімвал можа выкарыстоўвацца ў якасці малюнка наступных уніфікаваных структур: выбар, скрыжаванне поўная і няпоўная, цыкл «да» і «пакуль».

3. Мадыфікацыя. Гэты блок азначае пачатак цыклу. Ён ужываецца для арганізацыі цыклічнай канструкцыі. Усярэдзіне такога элемента запісваюць параметр круга дзеянняў, паказваюць яго пачатковыя значэння, межавае ўмова, а таксама крок змены параметру для наступнага паўтарэння. Іншымі словамі, мадыфікацыя - гэта выкананне змяняюцца каманд або іх груп, аперацый, якія змяняюць праграму. Графічная выява гэтага сімвала ўяўляе сабой шасцікутнік.

4. Наканаваны працэс азначае вылічэнне па зададзенай або стандартнай праграме. Яго выкарыстоўваюць для ўказанні звароту да дапаможнай алгарытме, які існуе аўтаномна ў выглядзе асобных самастойных модуляў, а таксама для звароту да бібліятэчных падпраграмах. Графічна выгляд гэтага сімвала прадстаўлены прастакутнікам з двума вертыкальнымі палямі па краях. Гэты элемент служыць для указанняў зваротаў да функцый, працэдурах, праграмным модулях.

5. Увод-вывад дадзеных у агульным выглядзе.

6. Пуск і прыпынак. Гэты элемент азначае пачатак і канец алгарытму, а таксама ўваход у праграму і выхад з яе. Графічна дадзены знак нагадвае прастакутнік, у якога замест бакавых прамых - дугі.

7. Дакумент азначае выснова вынікаў работы на друк. Графічна такі элемент нагадвае прастакутнік, толькі замест ніжняй прамой напісаная паўхваляў.

8. Ручной ўвод азначае пуск дадзеных у працэс апрацоўкі аператарам з дапамогай прылады, якое спалучана з кампутарам (клавіятура). Графічны сімвал ручнога ўводу ўяўляе сабой чатырохкутнік, у якога бакавыя лініі раўналежныя, ніжняя перпендыкулярная ім, а верхняя косая.

9. Дысплей азначае ўвод або выснова інфармацыі ў выпадку, калі прылада непасрэдна падключана да працэсара. У той момант, калі пачынаюць прайгравацца дадзеныя, аператар можа ўносіць змены ў час іх апрацоўкі. Графічна дадзены элемент ўяўляе постаць, у якой ніжняя і верхняя лініі раўналежныя, правая - гэта дуга, а левая складаецца з дзвюх прамых у выглядзе стрэлкі.

10. Лініі патоку - гэта стрэлкі, якія паказваюць паслядоўнасць сувязяў. Ніводная блок-схема структуры не можа абыходзіцца без дадзенага элемента. Існуюць пэўныя правілы напісання гэтых знакаў. Пералічым іх:

- дадзеныя элементы павінны быць паралельнымі лініях вонкавага перыметра або межаў старонкі, на якой намаляваная гэтая блок-схема;

- кірунак лініі зверху ўніз або злева направа лічыцца асноўным, стрэлкамі яно не пазначаецца, астатнія выпадкі ўказанні напрамкаў пазначаныя імі;

- змяненне напрамкі дадзенага элемента вырабляецца толькі пад вуглом 90 ^аб.

11. Злучальнік. Дадзены элемент прызначаны для ўказанні сувязі на перапыненых лініях патоку. Гэтыя сімвалы выкарыстоўваюцца ў тым выпадку, калі блок-схема праграмы будуецца з некалькіх частак. Тады лінія патоку ад адной часткі павінна скончыцца «злучальнікі», а новай частцы - пачацца з дадзенага знака. Усярэдзіне такога элемента ставіцца адзін і той жа парадкавы нумар. Графічная выява «злучальніка» - гэта круг.

12. Межстраничный злучальнік. Прызначэнне гэтага элемента аналагічна папярэдняму, толькі выкарыстоўваецца ён для злучэння блок-схем, размешчаных на розных старонках. Малюнак такога элемента прадстаўлена пяцікутніка ў выглядзе хаткі.

13. Каментарый - гэта сувязь паміж рознымі элементамі блок-схемы з тлумачэннямі. Згаданы элемент дазваляе ўключаць у сябе формулы і іншую інфармацыю.

Пабудова блок-схем

Графічнае пабудова алгарытму - гэта частка дакументацыі да прылады або праграме, якая заўсёды маецца ў лішку. Аднак у большасці выпадкаў праграмнае забеспячэнне наогул не мае патрэбы ў блок-схеме. Толькі для адзінак патрабуецца пабудова алгарытму, які займае некалькі лістоў, астатнім жа досыць сімвалічнай схемы. Простая блок-схема паказвае структуру галінавання праграм толькі ў адным аспекце. Аднак нават такая структура выразна бачная толькі пры ўмове, што алгарытм змяшчаецца на адным аркушы. У адваротным выпадку, калі блок-схема размешчана на некалькіх старонках, звязаных межстраничными пераходамі, вельмі складана атрымаць пра яе дакладнае прадстаўленне. Калі яна размяшчаецца на адным аркушы, то для вялікай праграмы дадзены малюнак алгарытму ператвараецца ў яе агульны план з пералікам галоўных блокаў і этапаў. Вядома ж, такі графік не варта стандартам пабудовы схем, але ён і не мае патрэбу ў іх, так як гэты працэс цалкам індывідуальны. Правілы, якія датычацца тыпу сімвалаў, стрэлак і парадку нумарацыі, неабходныя толькі для разбору падрабязных блок-схем.

Масівы і пабудова алгарытмаў

Масіў ўяўляе сабой сукупнасць аднатыпнай інфармацыі, якая захоўваецца ў паслядоўных кластарах памяці і мае агульнае імя. Такія вочкі называюцца "элементамі сістэмы". Усе кластары нумаруюцца па парадку. Такі нумар называецца "індэксам элемента масіву". Як скласці блок-схему для падобнай сістэмы? Разгледзім прыклад стварэння алгарытму для элементарнага масіва аднамернага тыпу. Найпростая сістэма мае ўмоўна выгляд радка. Задамо імя для дадзенага масіва - «А». Будзем лічыць, што наша сістэма складаецца з васьмі вочак (ад 1 да 8). Кожны з згаданых кластараў ўтрымлівае выпадковы лік, якое называецца "элементам масіва". Для звароту ў канкрэтнай вочку неабходна ўказваць імя ў квадратных дужках ([3]). Разгледзім прыклад, у якім блок-схема масіва прызначана для запаўнення сістэмы выпадковымі лікамі з наступным вывадам інфармацыі на экран. Што ўяўляе сабой такі алгарытм? Гэта элементарная сістэма. Па сутнасці, яна не мае практычнага прымянення, аднак зручная для навучальнага працэсу. Разгляданая блок-схема (прыклад пабудовы апісаны ніжэй) змяшчае ўсяго сем асноўных элементаў, злучаных лініямі пераходаў.

Апісанне паслядоўнасці выканання задачы

1. Першым элементам схемы будзе сімвал «Пачатак».

2. Другім блокам - «Працэс», усярэдзіне якога ўпісваем «ініцыялізацыя random».

3. Наступны элемент - «Мадыфікацыя», у блоку ўпісваем значэнне вочак масіва.

4. Далей, паводле зададзенай функцыі, адбываецца пераадрасацыя на наступны блок «працэсу», у якім задаецца зварот да канкрэтных кластарам сістэмы з указаннем абмежавання выпадковых лікаў у дыяпазоне ад нуля да ста. Пасля правядзення дадзенай аперацыі адбываецца зварот да трэцяга блоку, а праз яго - далей на пяты.

5. У гэтым блоку «Мадыфікацыі», згодна з упісанай функцыі, адбываецца пераадрасацыя на наступны элемент.

6. «Выснова» вырабляе адлюстраванне інфармацыі аб новым змесціве масіва на маніторы з наступным кірункам на папярэдні блок. Далей - на апошні элемент.

7. «Канец» працы алгарытму.

На базе такой блок-схемы складаецца праграма, якая забяспечыць працу прадстаўленага алгарытму.

«Рэдактар блок-схем»

Калі вы задаецца пытаннем аб тым, як скласці блок-схему, то ведайце, што існуюць адмысловыя праграмы, якія прызначаны для стварэння, а таксама рэдагавання такіх сістэм. Выгодай графічнага адлюстравання алгарытму з'яўляецца тое, што карыстальнік не прывязаны да сінтаксісу канкрэтнага мовы праграмавання. Пабудаваная блок-схема аднолькава падыходзіць для ўсіх моў (напрыклад, З, Паскаль, Бейсик і іншыя). Акрамя таго, рэдактар можа выкарыстоўвацца для пабудовы дыяграм і праверкі працаздольнасці схем. Такая праграма з'яўляецца спецыялізаваным софтам. Яна дае разнастайны набор інструментаў, неабходных для пабудовы блок-схем, што робіць яе больш зручнай, у параўнанні са звычайнымі графічнымі рэдактарамі. Дадатковыя опцыі дазваляюць аптымізаваць працэс складання сістэмы з далейшым яе пераўтварэннем ў функцыі і працэдуры мовы праграмавання. Акрамя таго, рэдактар блок-схем прапануе набор шаблонаў, здольных істотна паскорыць працу распачыналага карыстача. Бо вядома, што пры пабудове алгарытму часта ўжываюцца паўтараюцца структуры, напрыклад разнастайныя варыянты цыклаў, альтэрнатывы (поўныя і няпоўныя), множныя галінавання і іншае. Рэдактар дазваляе выдзяляць часта выкарыстоўваюцца ў блок-схемах элементы і дадаваць іх у створаную схему. Гэта пазбаўляе ад прамалёўкі іх кожны раз нанова. Акрамя таго, з дапамогай рэдактара можна імпартаваць функцыі і працэдуры, рэалізаваныя на любым вядомым мове праграмавання. Дадзеная опцыя карысная для разбору структуры алгарытму, які напісаны на малазнаёмым мове. Сістэмныя патрабаванні разгляданай праграмы даволі сціплыя, што дазваляе выкарыстоўваць яе на любым персанальным кампутары.

заключэнне

Падводзячы вынік, следзе адзначыць, што падрабязныя схемы пабудовы алгарытмаў ўжо састарэлі. У якасці апісання працэсу яны нікому не цікавыя. У лепшым выпадку блок-схемы прыдатныя для правядзення навучання пачаткоўцаў, якія не ўмеюць алгарытмічных думаць. Прапанаваныя ў свой час элементы са сваім зместам з'яўляліся мовай высокага ўзроўню, яны аб'ядноўвалі аператараў мовы машыны ў асобныя групы. На дадзены момант кожны графічны элемент адпавядае канкрэтнаму аператару. Значыць, сам сімвал ператварыўся ў выпадковае, а галоўнае - бескарыснае занятак па маляванні, ад якога лёгка можна адмовіцца. Сёння сталі лішнімі нават лініі пераходаў, так як кожны аператар ужо вызначаны. У рэчаіснасці графічнае пабудова алгарытмаў больш праслаўляе сябе, чым прымяняецца на практыцы. Праграміст з вялікім вопытам работы, перш чым напісаць праграму, рэдка чэрці блок-схему. Калі стандарт арганізацыі патрабуе графічны алгарытм, то малююць яго ўжо пасля заканчэння работ.