Блок дијаграм на алгоритмот: програми, задачи, елементи, конструкција

Во современиот свет на дигиталната технологија, програмирањето е основа за работењето на разни компјутери, гаџети и друга електронска опрема. И способноста брзо и правилно да се изготви блок-дијаграм на алгоритам е основа, основа на оваа наука. Таквата шема е графички модел на процесите кои мора да ги врши опремата. Се состои од посебни функционални блокови кои извршуваат разни функции (почеток / крај, I / O, повик на функција, итн.).

Алгоритам и алгоритизација

Всушност, алгоритам е вообичаената инструкција за редоследот во кој е неопходно да се извршат одредени дејства при обработката на оригиналните податоци во потребниот резултат. Заедно со овој поим, често се користи концептот на алгоритизација. Се подразбира како збир на методи и техники за изготвување низа за решавање на конкретни проблеми.

Често алгоритмот не се користи како инструкција за компјутер, туку како шема за изведување на било какви дејства. Ова ни овозможува да ја забележиме ефективноста и ефективноста на овој метод на решение, да ги корегираме можните грешки и да го споредиме со други слични решенија дури и пред воведувањето на компјутерот. Покрај тоа, алгоритам е основа за составување на програма која мора да биде напишана на програмски јазик, со цел понатамошно спроведување на процесот на обработка на информации на компјутер. До денес, станаа познати два практични начини за конструирање такви секвенци. Првиот е чекор-по-чекор вербален опис, а вториот е блок-дијаграм на алгоритам на проблемот. Првиот од нив беше значително помалку распространет. Ова се должи на недостатокот на видливост и гласност. Вториот начин, напротив, е многу погодно средство за прикажување на секвенцата. Таа е широко распространета и во академската и во научната литература.

Елементи на дијаграми на текови

Алгоритмот на алгоритмот на програми е редослед на графички симболи кои го пропишуваат извршувањето на специфични операции, како и односите меѓу нив. Внатре во секоја таква слика се индицира информации за задачата што треба да се изврши. Големини и конфигурација на графички симболи, како и редоследот на дизајнирање на секвенци се регулирани со ГОСТ 19003-80 и ГОСТ 19002-80.

Да ги разгледаме основните елементи на дијаграмот на алгоритмот (примери на нивните натписи се дадени на сликата).

1. Процес е пресметковно дејство или низа од такви акции.

2. Решението е да се провери дадената состојба.

3. Модификација - насловот на циклусот.

4. Предефиниран процес - пристап до постапката.

5. Документ - податоци за печатење и излез.

6. Картичка - информации за влез.

7. Влез / излез - влез / излез на податоци.

8. Конектор - прекин на протокот линии.

9. Почетокот / крајот на почетокот, крајот, стоп, старт, влез и излез се користат во помошни алгоритми.

10. Коментар - користете да поставите објаснувачки натписи.

11. Вертикални и хоризонтални текови се насоката на секвенцата, линијата на комуникација помеѓу блоковите.

12. Спојување - поврзување на теми.

13. Интерстицијален конектор - етикета што ја симболизира транзицијата кон друг лист.

Правила за цртање

Изградбата на дијаграмот на алгоритмот се изведува според специфични барања пропишани од ГОСТ. На пример, при поврзување на графички симболи се користат само хоризонтални или вертикални линии. Потоци од десно кон лево и од дното кон врвот се означени со стрелки. Други линии не може да бидат означени. Растојанието помеѓу паралелните струи не треба да биде помало од три милиметри, а помеѓу останатите елементи - не помалку од пет милиметри. Димензиите на блоковите мора да бидат повеќе од пет. Односот на хоризонталната со вертикалата на графичкиот симбол е 1,5. Понекогаш е дозволено еднаква на две. За погодност на опис, графичките симболи треба да бидат нумерирани. Од природата на врските се разликуваат типовите блок-дијаграми на алгоритмот на линеарна, циклична и разгранета структура.

Променливи, константи и мемориски ќелии

За подобро разбирање на принципот на алгоритам, може да се разгледа едноставен автомат. Се состои од меморија која се состои од клетки; Глава за снимање / читање; Процесор. Кој е принципот на работа на таков уред? Главата, добиле нарачка од процесорот, врши пишување податоци во ќелијата или чита константа. Во наједноставен случај ова ќе биде аритметички број. Покрај тоа, константите можат да бидат структури на податоци, карактерни жици итн. Променливата е мемориска ќелија во која се чуваат информациите. За време на извршувањето на алгоритмот, разни податоци можат да бидат напишани во таква ќелија. На овој принцип се градат персонални компјутери и друга електроника. Алгоритам за извршување на задача е збир на инструкции за читање или пишување на информации за овие мемориски ќелии.

Низи

Низите се друг вид индексирани променливи. Всушност, ова е збирка на клетки, кои се обединети со заедничка ознака. Низите разликуваат две-димензионални, три-димензионални и сл. Наједноставен од нив е серија последователни клетки. Таквата низа има свое име. Секој елемент има свој индексен број. Постојаната напишана во ќелија се нарекува низа елемент.

Дво-димензионалниот тип наликува на матрица во нејзиното распоредување на елементите. Клетките во оваа низа се карактеризираат со два индекса (ова е слично на шаховска табла со нумерирање на ќелии). Со истиот принцип се реализираат три-димензионални и повеќе структури.

Линеарни алгоритми

Овој тип на алгоритми за алгоритми на секвенца (примери се дадени во овој напис) се карактеризира со извршување од почетокот до крај од врвот до дното. Во овој случај, машината ги извршува пропишаните операции чекор по чекор. Секоја акција се обработува од страна на процесорот. Покрај пресметките, тој, доколку е потребно, нарачува напис за пишување / читање каде и што да запишува и како да чита. Крајниот резултат е запишан во мемориските ќелии, од кои секоја има свој индекс и ја задржува својата константа.

Поделни алгоритми

Во пракса, линеарен тип е исклучително редок. Често, неопходно е да се организира секвенца, која, во зависност од дадените услови, тече долж една или друга гранка. Дијаграм на дијаграм на алгоритам со разгранет тип го содржи елементот "решение", преку кој се проверува одредена состојба, и колку повеќе од нив, толку повеќе гранки на низата.

Алгоритми на алгоритми: примери

Размислете како функционира разгранет алгоритам. Како пример, земете ја функцијата: z = y / x. Тоа може да се види од условот дека оваа равенка има едно ограничување - невозможно е да се дели со нула. Значи треба да го исклучите ова решение и да го предупредите корисникот за грешката. Прво, се составува блок-дијаграм на алгоритмот. Ќе се состои од седум блока. Првиот графички симбол е "Start", вториот е "Enter", тука треба да ги специфицирате вредностите на X и Y. Потоа следува блокот "Solution", во кој се проверува состојбата: X = 0. Во овој случај, автоматската проверка на ќелијата со константа, ако влезната вредност се совпадне со неа, тогаш решението на алгоритмот ќе оди по гранката "Да". Во овој случај, контролата се пренесува на четвртиот блок, а машината дава "грешка", работата завршува во седмиот знак "Крај". Ако резултатот од тестот е негативен, тогаш во петтиот графички симбол се врши поделба и се одредува вредноста на Z. Во шестиот блок, резултатот се прикажува на екранот.

Циклични алгоритми

Често кога се решаваат проблемите, неопходно е да се повтори извршувањето на операција за истата зависност за различни вредности на варијаблите и да се прават повторени поминувања по истиот дел од колото. Таквите области се нарекуваат циклуси, а алгоритмот се нарекува цикличен. Користењето на овој метод значително ја намалува самата секвенца. Цикличните алгоритми обично се поделени во два вида: со претходно непознат и претходно познат број на такви поминувања.

Пример за разгранет алгоритамски раствор

Размислете за пример во кој е даден блок-дијаграм на алгоритам со претходно непознат број поминувања. За да го направите ова, неопходно е да се реши проблемот - да се наведе најмалиот број на термини во серијата природни броеви чиј збир го надминува бројот К. Таков блок-дијаграм на алгоритмот се состои од осум симболи. Прво, ја воведуваме вредноста на бројот K (N2). Потоа, во блокот 3, променливата Π ја добива вредноста "една", што значи дека броењето на природни броеви започнува. И кумулативниот износ на C на почетокот добива вредност "нула". Понатамошна контрола се пренесува на петтиот блок, каде што командата се извршува: C = C + P. Тоа е, вредностите на клетките C и II се сумираат, а резултатот е презапишуван во C. По додавањето на првиот мандат од оваа секвенца во блокот 6, состојбата се проверува - дали збирот го надминува наведениот број K? Ако условот не е исполнет, тогаш контролата се пренесува на четвртиот блок, каде што е додаден на променливата P и транзицијата повторно се прави за да го блокира бројот 5. Оваа постапка ќе се појави до условот: C> K, што е, акумулираната сума ја надминува одредената вредност. Променливата II е циклус на броеви. Потоа, постои транзиција кон блок број 7, каде што се испечатени резултатите од делото.

Алгоритми кои содржат вгнездени циклусни структури

Често, при решавање на проблемот позитивно, станува неопходно да се создаде циклус кој содржи уште еден циклус во своето тело. Ова се смета за норма. Таквите елементи се нарекуваат вгнездени циклус структури. Нивната цел може да биде прилично голема. Таа се определува со методот со кој се постигнува решението за потребниот проблем. На пример, при обработката на една-димензионална низа, по правило, блок-дијаграм на алгоритмот се конструира без циклуси на вгнездување. И сепак, во голем број случаи, кога решаваме слични проблеми, станува неопходно да се избере токму таква варијанта на решението. Треба да се напомене дека сите вгнездени циклуси, вклучувајќи го и првиот (надворешен), мора да содржат броеви со различни имиња. Надвор од нивниот циклус, тие можат да се користат како обични променливи.

Помошни алгоритми

Овој тип на секвенца е аналог на јазичната потпрограм. Помошниот алгоритам има име и параметри, кои се нарекуваат формални. Името е дадено за да се прави разлика меѓу другите, а параметрите ја извршуваат улогата на излезните и влезните математички функции. Тие се избираат на таков начин што се исцрпени сите потребни количини. Често, истиот формален параметар се покажува како влез и излез. На пример, во таков алгоритам, низата може да се напојува на влезот за обработка. И во дадениот дел, тоа може да биде претставено во изменета форма како излезен параметар. Меѓу алгоритмите на помошен тип се разликуваат функциите и процедурите.

Разградување на алгоритми

Со овој поим се подразбира распаѓање на општата шема на алгоритамот во помошни (функции и процедури) и глава. Овој метод е многу едноставен, кога алгоритмот е поставен со блок дијаграм - прво, ги изолира веб-сајтовите одговорни за главната работа. Најсложените фази се формализирани како функции и процедури на повисоко ниво. Потоа тие се поделени во основни области на ниско ниво. Овде функционира принципот "од комплексни до едноставни". Ова се прави се додека алгоритмот не се анализира во наједноставните елементи. Типично, растворот за распаѓање на секвенцата се состои од три главни чекори: внесување на податоци, сортирање на низата, излегување на сортираната низа. Првата и последната фаза, поради нивната елементарна структура, не треба да се распаднат, така што се изведуваат во главен алгоритам. Но, втората е многу сложен независен дел од компјутерите, па затоа обично се зема како посебен блок. Фазите на сортирање, пак, се поделени на два дела: воспоставување на потреба од спроведување на постапката (N-1) -краен премин долж дадената низа и наоѓање на најмалиот елемент во разгледуваниот фрагмент од низата, а потоа да се преуреди со почетниот елемент на делот. Бидејќи последната фаза се повторува многу пати, формализирана е како посебна постапка.