|
Способы записи
алгоритмов.
Как уже отмечалось, одним
из свойств алгоритма является его понятность, т.е.
алгоритм должен быть понятен исполнителю этого
алгоритма. Другими словами алгоритм должен быть записан
таким образом, что бы исполнитель его мог легко
прочитать, а затем выполнить.
Алгоритмы можно
записывать разными способами, называемыми формой
представления алгоритма. На практике наиболее
распространены следующие формы представления алгоритмов:
Ø
словесная форма, на естественном языке;
Ø
графическая форма, на языке блок-схем;
Ø
программная форма, на языке программирования;
Ø
псевдокод, на алгоритмическом языке.
Словесная форма
записи не так широко распространена в литературе из-за
ее многословности и отсутствия наглядности.
Рассмотрим запись
алгоритма в словесной форме на примере алгоритма
нахождения максимального из двух значений:
Определим форматы
переменных X, Y, M, где X и Y – значения для сравнения,
M – переменная для хранения максимального значения.
1.
Получим два значения
чисел X и Y для сравнения;
2.
сравним X и Y;
3.
если X меньше Y,
значит большее число Y;
4.
поместим в
переменную M значение Y;
5.
если X не меньше
(больше) Y, значит большее число X;
6.
поместим в
переменную M значение X.
Как видно из
данного примера словесный способ описания обладает
следующими недостатками:
–
описание строго не
формализуемо;
–
запись получилась
многословной;
–
отдельные
предписания (действия) допускают неоднозначность
толкования.
Именно эти три причины не
позволили получить широкое распространение словесной
форме записи.
Графический способ
оказался очень удобным средством изображения алгоритмов
и получил широкое распространение в научной и учебной
литературе.
Структурная (блок-)
схема алгоритма – графическое изображение алгоритма в
виде схемы связанных между собой с помощью стрелок
(линий перехода) блоков – графических символов, каждый
из которых соответствует одному шагу алгоритма. Внутри
каждого блока дается описание соответствующего действия.
Графическое
изображение алгоритма широко используется перед
программированием задачи вследствие его наглядности,
т.к. зрительное восприятие обычно облегчает процесс
написания программы, ее корректировки при возможных
ошибках, осмысливание процесса обработки информации.
Можно встретить
даже такое утверждение: «Внешне алгоритм представляет
собой схему – набор прямоугольников и других символов,
внутри которых записывается, что вычисляется, что
вводится в машину и что выдается на печать и другие
средства отображения информации». Здесь форма
представления алгоритма смешивается с самим алгоритмом.
Принцип
программирования «сверху вниз» требует, чтобы блок-схема
поэтапно конкретизировалась и каждый блок «расписывался»
до элементарных операций. Но такой подход можно
осуществить при решении несложных задач. При решении
сколько-нибудь серьезной задачи блок-схема «расползется»
до такой степени, что ее невозможно будет охватить одним
взглядом.
Блок-схемы алгоритмов удобно использовать для объяснения
работы уже готового алгоритма, при этом в качестве
блоков берутся действительно блоки алгоритма, работа
которых не требует пояснений. Блок-схема алгоритма
должна служить для упрощения изображения алгоритма, а не
для усложнения.
|
Название блока |
Обозначение |
Пример заполнения |
Пояснение |
|
Начало, конец |
|
 |
Задает начало или конец алгоритма. Имеет один
выход (начало) или один вход (конец). |
|
Ввод-вывод |
|
 |
Обозначает ввод или вывод данных. Имеет один
вход и один выход. |
|
Присваивание |
|
 |
Обозначает вычислительный процесс. Имеет один
вход и один выход. |
|
Проверка условия |
|
 |
Определяет направление развития вычислительного
процесса в зависимости от истинности или
ложности условия. Имеет один вход и два выхода. |
|
Узел |
|
 |
Служит для объединения нескольких путей развития
вычислительного процесса в один. Имеет до трех
входов и один выход. |
|
Стрелка |
|
 |
Указывает направление развития вычислительного
процесса |
В качестве примера представим тот же алгоритм нахождения
наибольшего из двух значений в графической форме.
Как видим, графическая форма представления алгоритма
является более наглядной и удобочитаемой.
Однако на практике в качестве исполнителей алгоритмов
используются специальные автоматы — компьютеры. Поэтому
алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере,
должен быть записан на «понятном» ему языке. И здесь на
первый план выдвигается необходимость точной записи
команд, не оставляющей места для произвольного
толкования их исполнителем.
Следовательно, язык для записи алгоритмов должен быть
формализован. Такой язык принято называть языком
программирования, а запись алгоритма на этом языке —
программой для компьютера.
|
