Lineární algoritmy - schéma, struktura a výpočet

Každodenní život každého člověka je vypořádat se s velkým počtem úloh různé obtížnosti při práci nebo při studiu. Některé úkoly jsou tak jednoduché, že když jsou popraveny, děláme určité akce automaticky, aniž bychom mysleli. Řešení jakéhokoli problému, i ten nejjednodušší, se obvykle provádí postupně v několika krocích. Tento druh sekvence při řešení problémů se nazývá algoritmus. Dnes se podíváme na to, co lineárních algoritmů, jejich struktura je reprezentován jako se jejich rozhodnutí a programování.

Algoritmický jazyk

Tento koncept je přesný recept na umělce, aby posloupnost akcí, která je zaměřena na řešení problému.

Tento jazyk je prostředkem popisu algoritmů, které jsou obvykle orientovány na uživatele.

Když o tom mluvíme počítačový jazyk, takže je uveden přesný předpis definující výpočetní proces. To zase vede z původních dat, které se liší, k počátečnímu výsledku.

Vývoj algoritmu je poměrně komplikovaný a časově náročný proces. Jedná se o techniku ​​pro sestavování (rozvíjení) pořadí akcí určených k řešení problémů pomocí počítače.

Vlastnosti algoritmu

Mezi tyto vlastnosti patří:

• finiteness - spočívá v dokončení celého algoritmu pro určitý konečný počet kroků (kroků);
• jistota (jedinečnost) - je jedinečnost interpretace pravidel pro provádění akcí, jakož i pořadí jejich provádění;
• efektivnost - získání požadovaného výsledku pro libovolný konečný počet kroků;
• jasnost - pokyny musí být pro uměleceho jasné;
• masový charakter - algoritmy by měly být schopny řešit celou třídu konkrétních problémů s obecným prohlášením problému.

Lineární algoritmy. Informatika 9. třídy

Již jsme zvažovali definice a vlastnosti tohoto konceptu. Nyní mluvte o jeho typech:

• lineární;
• větvení;
• s cyklem.

Máme zájem o lineární algoritmy. Co jsou to? Obsahují příkazy, které musí být provedeny jeden po druhém v jasném pořadí.

Lineární strukturu algoritmu lze psát verbálně a graficky.

Zde je příklad napsaný ve verbální podobě. Takže úkol: dostat se do školy. Řešení:

• Začátek.
• Zvedněte se.
• Dělejte gymnastiku.
• Umyjte se.
• Oblékni se.
• Snídaně.
• Shromáždit aktovku.
• Konec.

Grafická forma výše uvedeného procesu se projeví takto:

Lineární algoritmus ve formě blokového diagramu

Blokové schéma je ilustrativní znázornění algoritmu, ve kterém je každý jednotlivý krok reprezentován bloky reprezentovanými v různých geometrických tvarech. Navíc spojení mezi stupni (jinými slovy sekvence postupného provedení) je označeno šipkami, které spojují čísla (bloky). Každý blok je doplněn nápisem. Pro typické akce v lineárním algoritmu postupujte následovně geometrické tvary:

• Blok počátečního konce algoritmu. Blok obsahuje nápis "začátek" nebo "konec".
• Blok datového vstupu / výstupu. Tento blok je znázorněn jako rovnoběžník. Obsahuje následující nápisy: "vstup", "výstup", "tisk". Také jsou doprovázeny seznamem vstupních nebo výstupních proměnných.
• Aritmetický blok nebo blok řešení. To odpovídá obdélníku. Na bloku by měl být nápis: "operace", "skupina operací".

Zde se pomocí těchto blokových diagramů zobrazuje řešení lineárních algoritmů. Dále promluvme o vlastnostech přiřazování hodnot.

Lineární výpočetní algoritmy

Základní elementární akce v výpočetním algoritmu je přiřazení proměnné hodnotě určité hodnoty. V případě, že konstantní hodnota je určována podle tvaru jeho záznamu, obdržet konkrétní hodnotu proměnné pouze jako výsledek přiřazení. To lze provést dvěma způsoby: pomocí příkazu přiřazení pomocí příkazu input.

Příklad řešení lineárního algoritmu

Uvádíme příklad popisu pravidel pro dělení obyčejných zlomků pomocí lineárního algoritmu, který ve školních učebnicích má takové

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

Takže budujeme algoritmus zlomkového rozdělení pro počítač. Aby se předešlo nejasnostem, budeme používat pro proměnné jsou stejné významy jako ve vzorci, který byl výše uvedenou. a, b, c, d - počáteční data ve formě celočíselných proměnných. Výsledkem budou i celá čísla. Řešení v algoritmickém jazyce je následující:

alg Štěpení frakcí

začíná

neporušené a, b, c, d, m, n

vstup a, b, c, d

m: = a * d

n: = b * s

výstup m, n

con

Grafická forma řešení

Schéma výše popsaného lineárního algoritmu vypadá takto:

Příkaz přiřazení hodnoty má následující formát:

Proměnná: = výraz.

Znak ": =" se čte jako přiřazený.

Přiřazení je příkaz, který je pro počítač nezbytný k provedení následujících akcí:

• hodnocení výrazu;
• přiřazení proměnné k získané hodnotě.

Výše uvedený algoritmus obsahuje dva příkazy jako přiřazení. V blokovém schématu musí být příkaz přiřazení zapsán do obdélníku, který se nazývá výpočetní blok.

Pokud jsou popsány lineární algoritmy, není při psaní výrazů potřeba striktně dodržovat přísná pravidla. Můžete je napsat pomocí obvyklého matematického formuláře. Koneckonců to není přísná syntaxe programovacího jazyka.

Ve výše uvedeném příkladu algoritmu je také zadán příkaz:

Vložte a, b, c, d.

Vstupní příkaz v blokovém diagramu je zapsán v paralelním plánu, tj. V bloku vstup-výstup. Spuštěním tohoto příkazu procesor přeruší operaci, dokud uživatel neprovede určité akce. Jmenovitě: uživatel potřebuje vstupní zařízení (klávesnice) zadejte vstupní proměnné (jejich hodnoty) a stiskněte Enter, což je vstupní klávesa. Je důležité, aby byly hodnoty zadány ve stejném pořadí jako odpovídající proměnné ve vstupním seznamu.

Lineární algoritmus. Jeho programování

Jak již bylo uvedeno na začátku článku, lineární programy mohou zahrnovat takové operátory:

• přiřazení;
• vstup;
• výstup.

To znamená, že s pomocí uvedených operátorů programování lineárních algoritmy.

A tak, operátor přiřazení v jazyce programu je napsán jako:

LET A = B, kde A je proměnná, B je výraz. Například A = Y + 20.

Operátor vstupu má následující formu:

INPUT, například: INPUT C

Operátor pro výstup dat, hodnot, je zapsán v této podobě:

TISK. Například PRINT C.

Uveďme jednoduchý příklad. Musíme napsat program, který najde součet čísel A a B zadaných z klávesnice.

V programovacím jazyce získáváme program, jehož text je uveden níže.

Operátory vstupu, výstupu v programovacím jazyce Pascal

Pascal nerozlišuje speciální operátory, které označují vstupní nebo výstupní operace používající lineární algoritmy. V programech se výměna informací provádí pomocí vestavěných postupů. Vzhledem k tomu, že není nutný předběžný popis standardního postupu, je k dispozici každému programu, který k němu přistupuje. Také název procedury nepochází z žádné vyhrazené slovo.

Při zadávání dat se tyto operátory používají k přístupu k standardnímu postupu zadávání dat, který je již zabudován do programu.

Přečtěte (A, B, C), kde A, B, C - proměnné, které je třeba zadat do paměti RAM pro uložení.

Readlnn (x1, y, x2) - po dokončení vstupu se kurzor přesune na začátek nového řádku.

Readlnn- - označuje očekávání stisknutí klávesy "Enter". Obvykle se tento operátor se vloží do textu před závěrečnou «Konec», uložit výsledky programu na základě obsahu obrazovky.

Zobrazení datového monitoru se provádí pomocí takových operátorů:

Napište (A, B, C) - označující hodnoty A, B, C v jednom řádku, kurzor neopouští aktuální řádek.

Writeln (z, y, z2) - po dokončení výstupu hodnot se kurzor v této pozici přesune na nový řádek.

Writeln- - označuje chybějící jeden řádek a přechod na začátek nového.

Zde s pomocí takových jednoduchých operátorů a vstupních a výstupních dat v Pascalu.