Как описывается полная форма записи алгоритма ветвления
Формы записи алгоритмов
На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов:
- словесная (запись на естественном языке);
- графическая (изображения из графических символов);
- псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.;
- программная (тексты на языках программирования).
1. Словесный способ записи алгоритма
Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке.
Например. Записать алгоритм нахождения наибольшего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел (алгоритм Эвклида).
Словесный способ не имеет широкого распространения, так как такие описания:
- строго не формализуемы;
- страдают многословностью записей;
- допускают неоднозначность толкования отдельных предписаний.
2. Наибольшее распространение благодаря своей наглядности получил графический способ записи алгоритмов. При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.
Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий. В таблице приведены наиболее часто употребляемые символы.
Блок «процесс» применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значение, форму представления или размещения данных. Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно объединять в один блок. Представление отдельных операций достаточно свободно.
Блок «решение» используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке «решение» должны быть указаны вопрос, условие или сравнение, которые он определяет.
Блок «модификация» используется для организации циклических конструкций. (Слово модификация означает видоизменение, преобразование). Внутри блока записывается параметр цикла, для которого указываются его начальное значение, граничное условие и шаг изменения значения параметра для каждого повторения.
Блок «предопределенный процесс» используется для указания обращений к вспомогательным алгоритмам, существующим автономно в виде некоторых самостоятельных модулей, и для обращений к библиотечным подпрограммам.
3. Псевдокод.
Псевдокод представляет собой систему обозначений и правил, предназначенную для единообразной записи алгоритмов.
Псевдокод занимает промежуточное место между естественным и формальным языками. С одной стороны, он близок к обычному естественному языку, поэтому алгоритмы могут на нем записываться и читаться как обычный текст. С другой стороны, в псевдокоде используются некоторые формальные конструкции и математическая символика, что приближает запись алгоритма к общепринятой математической записи.
В псевдокоде не приняты строгие синтаксические правила для записи команд, присущие формальным языкам, что облегчает запись алгоритма на стадии его проектирования и дает возможность использовать более широкий набор команд, рассчитанный на абстрактного исполнителя.
Однако в псевдокоде обычно имеются некоторые конструкции, присущие формальным языкам, что облегчает переход от записи на псевдокоде к записи алгоритма на формальном языке. В частности, в псевдокоде, так же, как и в формальных языках, есть служебные слова, смысл которых определен раз и навсегда. Они выделяются в печатном тексте жирным шрифтом, а в рукописном тексте подчеркиваются.
Единого или формального определения псевдокода не существует, поэтому возможны различные псевдокоды, отличающиеся набором служебных слов и основных (базовых) конструкций.
1. Линейные алгоритмы и алгоритмы с ветвлениями
Линейный алгоритм (следование) — это алгоритм, который описывает последовательно выполняющиеся действия.
Рассмотрим простой пример линейного алгоритма.
Алгоритм «Открой дверь».
- Начало.
- Достань ключ из кармана.
- Вставь ключ в замочную скважину.
- Поверни ключ два раза.
- Вытащи ключ.
- Конец.
Изобразим данный алгоритм графически, с помощью блок-схемы.
Алгоритм с ветвлением (разветвляющийся) — это алгоритм, в котором в зависимости от результатов проверки условия выполняется либо одно действие, либо другое.
Редко в нашей жизни встречаются ситуации, когда известна чёткая последовательность действий. Часто мы стоим перед выбором и принимаем решение в зависимости от ситуации. Если на улице светит солнце, то зонт и дождевик оставим дома, иначе всё это возьмем с собой. Но выбор не всегда бывает таким простым.
4. Формы записи алгоритмов
Программа — это алгоритм, записанный на языке, понятном исполнителю.
Каждый алгоритм разрабатывается для решения некоторого класса задач.
План разработки алгоритма:
- выделить главные объекты в задаче и установить связь между ними;
- определить исходные данные;
- описать точную последовательность действий исполнителя, которая приведет к нужному результату;
- действия должны быть понятны конкретному исполнителю, для которого пишется алгоритм.
Как описывается полная форма записи алгоритма ветвления
Блок-схема алгоритмической структуры ветвления может быть представлена в двух формах: полной и неполной (рис. 1.19).
Рис. 1.19. Разветвляющаяся структура, записанная на языке блок-схем
Следует иметь в виду, что Действие 1 и Действие 2 — это условные обозначения. Они могут обозначать как одну команду, так и серию команд.
Рассмотрим, как будет действовать исполнитель в случае полной разветвляющейся структуры на следующей задаче.
ЗАДАЧА 1.3. Пользователь вводит два числа, нужно найти максимальное значение. Блок-схема алгоритма представлена на рис. 1.20.
Рис. 1.20. Блок-схема алгоритма с использованием полной формы структуры ветвления
После ввода значений a и b исполнитель вынужден сравнить значения а и b между собой. Если значение a>b, то будет выполнено присваивание. Переменной max присвоить значение a. В противном случае (ab) значение переменной max будет определено равным b.
Эта же задача может быть решена с помощью неполного ветвления, например так (рис. 1.21):
Рис. 1.21. Блок-схема алгоритма с использованием неполной формы структуры ветвления
После ввода значений a и b переменной max будет присвоено значение a. На следующем шаге алгоритма исполнитель сравнит значения b и max между собой. Если значение b>max, то переменной max будет присвоено значение b. В противном случае исполнитель перейдет к следующему после ветвления действию алгоритма. В результате работы алгоритма будет выведено значение переменной max.