Основы алгоритмов

Процесс составления алгоритмов, а также раздел информатики, изучающий свойства и методы их построения, называется алгоритмизацией. Некоторые аспекты алгоритмов изучаются в курсе информатики в 9 классе. Кратко об основах алгоритмизации вы можете прочитать в этой статье.

Что такое основы алгоритмизации

Для успешного решения задач на компьютере полезно знать основы алгоритмизации и программирования.

Алгоритмизация — это раздел информатики, изучающий методы и приемы построения алгоритмов.

Существуют разные способы отображения алгоритмов. Самый наглядный способ – графический. В нем этапы алгоритма конкретизируются с помощью графических элементов, которые связаны с блок-схемами и иллюстрируют порядок выполнения задачи.

Геометрические фигуры, используемые для представления шагов алгоритма, различаются по своему функциональному назначению. Прямоугольник используется для обозначения действия или процесса. Ромб используется для установки состояния, параллелограмм — для ввода-вывода, а шестигранник обозначает цикл с заданным количеством повторений. Начало и конец алгоритма обозначены овалами.

Все блоки связаны друг с другом в порядке выполнения этапов алгоритма посредством стрелок, указывающих направление движения элементов блок-схемы.

Блок-схемы следует чертить по определенным правилам, собранным в ГОСТ 19.701-90 ЕСПД. «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения». Блок-схему можно начертить в специальных программах для черчения, которые имеют библиотеки готовых стандартизированных графических элементов.

Виды алгоритмов

Алгоритмы обычно делятся на три типа:

  • последовательный;
  • ветвление;
  • циклический.

Последовательный алгоритм

В последовательных (линейных) алгоритмах все действия выполняются одно за другим.

Основы алгоритмов

Рис. 1. Блок-схема последовательного алгоритма

Например, решение задачи нахождения значения выражения y=2*x+3 по входным значениям переменной x можно разделить на 3 этапа.

  • Определите начальные условия задачи. На этом этапе определяется значение текста программы xi. Или вы можете ввести значение переменной x с клавиатуры.
  • Вычислите простое выражение 2 * x + 3 и присвойте полученное значение переменной y.
  • Вывод результатов. Удобнее всего это сделать на экране.

Разветвляющийся алгоритм

В таких алгоритмах присутствует условие и предусмотрены разные варианты выполнения вычислений в зависимости от результатов выполнения условия.

Основы алгоритмов

Рис. 2. Блок-схема алгоритма ветвления

Очень часто в программировании возникает задача найти четность числа. Самый простой способ проверить четность — определить остаток при делении числа на два. Если число делится на два без остатка, оно четное, в противном случае — нечетное. Алгоритм решения данной задачи может состоять из 5 шагов.

  • Введите цифру Х. Можно организовать ввод с клавиатуры.
  • Разделите число X на 2 и присвойте остаток деления промежуточной переменной A.
  • Задайте условие: если А=0, то шаг 4, иначе шаг 5.
  • Вывод результатов: число четное.
  • Вывод результата: число нечетное.

Циклический алгоритм

В циклическом алгоритме организуется повторение одного или нескольких этапов решения задачи. Вы можете выполнять действия неоднократно, пока не будет выполнено условие остановки. Либо количество повторов можно указать изначально.

Основы алгоритмов

Рис. 3. Блок-схема циклического алгоритма

Например, в задаче нахождения суммы чисел от 0 до заданного числа N действия сумма и инкремент (увеличение счетчика чисел на единицу) будут выполняться неоднократно).

  • Определение номера N. Ввод с клавиатуры.
  • вычислите сумму (C + K) и присвойте результат переменной C.
  • увеличьте счетчик на единицу.
  • Проверяем условие (K больше N), если условие выполнено, выходим из цикла, иначе возвращаемся к шагу 2

Одним из основоположников структурного программирования является нидерландский ученый Эдсгер Вибе Дейкстра. Он считал, что правильным подходом в программировании является структурный подход, когда задача предварительно описана и реализована в виде четкого однозначного алгоритма, который реализуется в лаконичной структурированной программе.

Что мы узнали?

Алгоритмизация занимается разработкой алгоритмов. Самый наглядный способ задания алгоритмов — графический. Различают последовательные, ветвящиеся и циклические алгоритмы.