Основы алгоритмизации вычислительных процессов

План лекции:
Алгоритм, его свойства и формы представления
Графическая форма представления алгоритма
Базовые вычислительные структуры. Примеры блок-схем
Этапы решения задач на ЭВМ
Завершить показ

Алгоритм
История
система точных и понятных предписаний о содержании и последовательности выполнения конечного числа действий, необходимых для решения любой задачи данного типа
точное описание способа решения задачи, устанавливающее состав операций и последовательность их выполнения

Происхождение термина «алгоритм» связано с математикой. Слово «алгоритм» появилось в результате искажения (после перевода на европейские языки) имени арабского математика IX века аль-Хорезми, которым были описаны правила (или, как мы теперь говорим, алгоритмы) выполнения основных арифметических действий в десятичной системе счисления. (стр. 89)
Лапчик М.П. Вычисления. Алгоритмизация. Программирование: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1988. – 208 с.: ил.
История происхождения

Основные свойства алгоритма:
Дискретность
Определенность (детерминированность)
Массовость
Результативность

Дискретность
возможность разбиения алгоритма на отдельные элементарные действия

Определенность
получение однозначного результата вычислительного процесса при заданных исходных данных

Массовость
применимость для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными

Результативность
получение при имеющихся исходных данных искомого результата за конечное число шагов

Формы представления алгоритма:
Словесная
Графическая
На алгоритмическом языке

Блок-схема
графическое изображение структуры алгоритма, в котором каждый этап процесса обработки данных представляется в виде геометрических символов (блоков), имеющих определенную конфигурацию в зависимости от характера выполняемых операций
(ГОСТ 194428-74 «Обработка данных и программирование. Схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные графические»)

Основные блоки
терминатор
данные
процесс
решение
подготовка
линии потока

Терминатор
обозначает в блок-схеме начало и конец вычислительного процесса
a = 10; 15; 20 …мм; b = 1,5 a

Данные
обозначает ввод исходных данных или вывод результатов вычислений, если носитель не определен

Процесс
обозначает обработку данных различных типов

Решение
направляет вычислительный процесс по одному из альтернативных направлений

Подготовка
используется для организации циклических процессов

Линии потока
обозначают направление вычислительного процесса

Базовые алгоритмические структуры
Следование
Разветвление
Цикл

Следование
обеспечивает выполнение всех операторов в естественной последовательности (друг за другом) без пропусков и повторений

Линейный вычислительный алгоритм
S=π*r2

Разветвление
обеспечивает, в зависимости от результата проверки условия (истина или ложь), выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма, причем каждый из путей ведет к общему выходу

Разветвляющийся вычислительный алгоритм

Цикл
образуется повторяющимся процессом, в котором вычисления выполняются многократно по одним и тем же зависимостям, но при разных значениях входящих в них переменных
Группа операторов, повторяющаяся в цикле, называется телом цикла

Циклический вычислительный алгоритм