Линейни алгоритми - схема, структура и изчисление

Всекидневния живот на всеки човек се състои в решаването на огромно количество проблеми с различна сложност на работа или по време на обучение. Някои задачи са толкова прости, че когато бъдат изпълнени правим определени действия автоматично, без дори да мислим. Решаването на всеки проблем, дори най-простият, обикновено се извършва последователно на няколко стъпки. Този вид последователност при решаването на проблеми се нарича алгоритъм. Днес ще разгледаме какви са линейните алгоритми, как се представя тяхната структура, как се осъществява тяхното решение и програмиране.

Алгоритмичен език

Тази концепция е точна рецепта на изпълнителя да изпълни определена последователност от действия, която е насочена към решаването на задачата.

Този език е средство за описване на алгоритми, които обикновено са ориентирани към потребителя.

Ако говорим за това компютърен език, така че е посочена точната рецепта, определяща изчислителния процес. Това, от своя страна, води до първоначалния резултат, който варира в зависимост от първоначалния резултат.

Разработването на алгоритъма е доста сложен и отнема време. Това е техника за компилиране (разработване) на последователност от действия, предназначени за решаване на проблеми с помощта на компютър.

Алгоритмични свойства

Сред имотите са:

• finiteness - се състои в завършването на целия алгоритъм за определен краен брой стъпки (стъпки);
• сигурност (уникалност) - е уникалността на тълкуването на правилата за изпълнение на действията, както и реда за тяхното изпълнение;
• ефективност - получаване на желания резултат за всеки краен брой стъпки;
• яснота - указанията трябва да са ясни за изпълнителя;
• масовия характер - алгоритмите трябва да са в състояние да решат цял ​​клас специфични проблеми с общо изявление на проблема.

Линейни алгоритми. Информатика на 9 клас

Вече разгледахме определенията и свойствата на тази концепция. Сега нека да говорим за нейните видове:

• линеен;
• разклоняване;
• с цикъл.

Интересуваме се от линейни алгоритми. Какви са те? Те съдържат команди, които трябва да бъдат изпълнени една след друга в ясна последователност.

Линейната структура на алгоритъма може да бъде написана в словесна и графична форма.

Ето един пример, написан на устна форма. Така че, задачата: посетете училище. решение:

• Началото.
• Станете.
• Прави гимнастиката.
• Измийте се.
• Облечи се.
• Закуска.
• Съберете куфарчето.
• Краят.

Графичната форма на горния процес ще се представи, както следва:

Линеен алгоритъм под формата на блокова диаграма

Блокова диаграма е илюстративно представяне на алгоритъм, при който всяка отделна стъпка се представя от блокове, представени в различни геометрични форми. В допълнение, връзката между етапите (с други думи, последователността на поетапно изпълнение) се обозначава със стрелките, които свързват фигурите (блокове). Всеки блок е придружен от надпис. За типични действия в линеен алгоритъм, следното геометрични форми:

• Блок на началото на края на алгоритъма. Блокът съдържа надписа "начало" или "край".
• Блок за въвеждане / извеждане на данни. Този блок е представен като паралелограма. Той съдържа следните надписи: "вход", "изход", "печат". Също така те са придружени от списък на входните или, съответно, изходните променливи.
• Аритметичен блок или блок на разтвора. Тя съответства на правоъгълник. На блока трябва да има надпис: "операция", "група операции".

Тук, с помощта на такива блокови диаграми, е изобразено решаването на линейни алгоритми. След това нека да поговорим за характеристиките на задаване на стойности.

Линейни изчислителни алгоритми

Основното елементарно действие в изчислителния алгоритъм е присвояването на променлива на стойност от определена стойност. В случай, когато стойността на константата се определя от вида на нейния запис, стойността на променливата ще получи конкретна стойност само като резултат от задаването. Това може да бъде направено по два начина: използвайки командата за задаване, като използвате командата за въвеждане.

Пример за решаване на линеен алгоритъм

Даваме пример за описание на правилата за разделяне на обикновени фракции, използвайки линеен алгоритъм, който в учебните учебници има такива

a / b: c / d = (a * d) / (b * d) = m / n.

Така че, нека да създадем алгоритъм за частично разделяне на компютър. За да не се объркаме, ще използваме същата нотация за променливи, както във формулата, посочена по-горе. a, b, c, d - първоначални данни под формата на цели числа. Резултатът ще бъде и цели числа. Решението в алгоритмичния език е както следва:

SAL Деление на фракции

рано

непокътнат a, b, c, d, m, n

вход a, b, c, d

m: = a * d

n: = b * s

изход m, n

игра

Графична форма на разтвора

Схемата на линейния алгоритъм, описана по-горе, изглежда така:

Командата за присвояване на стойност има следния формат:

Променлива: = израз.

Знакът ": =" се чете като зададен.

Заданието е команда, необходима на компютъра да извърши следните действия:

• оценка на израза;
• присвояване на променлива на получената стойност.

Горният алгоритъм съдържа две команди като задание. В блоковата диаграма командата за задаване трябва да бъде написана в правоъгълник, който се нарича изчислителен блок.

Когато са описани линейни алгоритми, няма особена нужда от стриктно спазване на строги правила при писане на изрази. Можете да ги напишете, като използвате обичайната математическа форма. В крайна сметка това не е строг синтаксис на програмния език.

В горния пример на алгоритъма има и входна команда:

Въведете a, b, c, d.

Командата за въвеждане в блокова диаграма се записва в паралелограма, т.е. в блока за входно-изходна информация. Изпълнявайки тази команда, процесорът прекъсва операцията, докато потребителят извърши определени действия. А именно: потребителят трябва да входно устройство (клавиатура) въведете входните променливи (техните стойности) и натиснете Enter, което е входният ключ. Важно е стойностите да се въвеждат в същата последователност като съответните променливи във входния списък.

Линеен алгоритъм. Неговото програмиране

Както вече беше споменато в началото на статията, линейните програми могат да включват такива оператори:

• назначение;
• въвеждане в експлоатация;
• заключение.

Това означава, че с помощта на изброените оператори програмиране на линейни алгоритми.

И така, оператор на задание в програмния език е написан като:

LET A = B, където A е променлива, B е израз. Например, А = Y + 20.

Входният оператор има следната форма:

INPUT, например: INPUT C

Операторът за извеждането на данни, стойности, е написан в тази форма:

Печат. Например PRINT C.

Нека да дадем един прост пример. Трябва да напишем програма, която ще намери сумата от числата А и Б, въведени от клавиатурата.

На програмния език получаваме програмата, чийто текст е показан по-долу.

Оператори на вход, изход в програмния език Pascal

Pascal не прави разлика между специални оператори, които обозначават входни или изходни операции, които използват линейни алгоритми. В програмите обменът на информация се осъществява чрез вградените процедури. Тъй като няма нужда от предварително описание на стандартната процедура, тя е достъпна за всяка програма, която съдържа достъп до нея. Също така, името на процедурата не идва от резервирана дума.

При въвеждане на данни тези оператори се използват за достъп до стандартната процедура за въвеждане на данни, която вече е вградена в програмата.

Прочетете (A, B, C), където A, B, C - променливи, които трябва да бъдат въведени в RAM за съхранение.

Readlnn (x1, y, x2) - след като завършите въвеждането, курсорът се премества в началото на нов ред.

Readlnn- - показва очакванията на натискането на "Enter". Обикновено този оператор се въвежда в текста преди последния "Край", за да се запазят резултатите от програмата в екрана за съдържание.

Показването на монитора на данни се извършва с помощта на такива оператори:

Напишете (A, B, C) - показвайки стойностите на A, B, C в един ред, курсорът не оставя текущия ред.

Writeln (z, y, z2) - след завършване на изхода на стойностите, курсорът в тази позиция ще се премести в нов ред.

Writeln- - показва липсата на една линия и прехода към началото на нова.

Тук с помощта на такива прости оператори и входни и изходни данни в Pascal.