Формы записи алгоритма

Технология подготовки и решения задач с использованием компьютера

Сегодня огромное количество задач решается с использованием компьютерной техники. Прежде, чем приступить к решению вычислительной задачи с помощью компьютера, надо представлять себе, в какой последовательности и как более целесообразно подготовить задачу к решению. Подготовку можно разбить на ряд последовательных этапов:

Постановка задачи. Задача должна быть сформулирована в четкой и доступной форме: исходные данные (понятия) и конечные цели задачи.

Математическое описание. Для того, чтобы решить поставленную задачу, должны быть определена методика ее решения, то есть совокупность математических операций или уравнений (математический аппарат), определяющих решение задачи на компьютере. Другими словами, на данном этапе выбираются математические методы решения задачи.

Разработка алгоритма. Данный этап требует разложения решения задачи на отдельные этапы; установления порядка их выполнения; описания содержания каждого этапа решения. То есть – это этап детализации задачи.

Разработка программы. Для того, чтобы задача могла быть решена с помощью ЭВМ, алгоритм ее решения должен быть представлен в форме, доступной для понимания машиной. Алгоритм описывается на специальном языке (языке программирования) и заносится в память ЭВМ.

Отладка программы – поиск возможных ошибок. Составленная программа в редких случаях начинает правильно работать с первого раза, и, как правило, требуется кропотливая работа по поиску возможных ошибок. Ошибки могут возникать как синтаксические (связанные с точностью описания команд языка программирования), так и смысловые (уводящие в сторону от конечного результата или приводящие к неправильному решению задачи), которые могут быть связаны с неточностью описания методики решения задачи.

Решение задачи. После отладки программы, когда появится уверенность, что она обеспечит получение правильных результатов, можно непосредственно приступать к решению задачи на ЭВМ. В этом случае применять программу уже сможет любой пользователь ЭВМ, не имеющий навыков программирования.

Понятие алгоритма.

Алгоритмом называется четкое описание последовательности действий, которые необходимо выполнить для решения задачи. Решение практически любой задачи требует получение результата по заданным исходным данным. То есть алгоритм описывает последовательный процесс преобразования исходных данных в результат.

Свойства алгоритма

Для того, чтобы составленный алгоритм обладал достаточной эффективностью при решении задач он должен обладать рядом свойств:

Дискретность. Каждый этап алгоритма должен представлять собой законченное действие. Это свойство состоит в том, что алгоритм должен представлять процесс решения задачи, как последовательное выполнение конечного числа простых шагов (этапов), каждый из которых начинается только после завершения предыдущего.

Определенность. Это свойство состоит в том, что каждое правило (действие) алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для иного толкования. Нарушение этого принципа приводит к ошибке типа "не понимаю", или "не могу выполнить".

Результативность (конечность). Это свойство состоит в том, что алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.

Массовость. Это свойство состоит в том, что алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, то есть он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными.

Формы записи алгоритма

Разработанный алгоритм можно записать несколькими способами:

- на естественном языке (вербально), когда алгоритм решения задачи описывается в виде обыкновенного текста, в котором формулируется содержание и последовательность выполнения каждого этапа решения;

- на специальном языке для записи алгоритмов (алгоритмическом языке). Результатом такого описания алгоритма является программа, составленная на любом языке программирования. Подобная запись алгоритма является, пожалуй, наиболее неудобной для его понимания.

- в виде схемы. Схемой называется наглядное графическое изображение алгоритма, когда отдельные действия (этапы) алгоритма записываются при помощи различных геометрических фигур (блоков), а связи между этапами (последовательность выполнения этапов) указываются при помощи стрелок, соединяющих эти фигуры. Изображение алгоритма в виде схемы является доступной к пониманию и наиболее наглядной. Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой.