Алгоритм. Свойства алгоритма.

Алгоритм. Свойства алгоритма.

Алгоритм

• Алгоритм - конечная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное, записанная с помощью точных и понятных исполнителю команд.
• Слово «алгоритм» происходит от algorithmi - латинской формы написания имени великого математика IX века аль-Хорезми

Алгоритмы встречаются нам повсюду, например:

Приготовление торта- алгоритм :

• Замесить тесто
• Раскатать коржи
• Выпечь коржи
• Дать коржам остыть

5. Украсить торт

Исполнитель

Исполнитель - управляющий объект совершающий последовательность действий, направленных на достижение поставленной цели

Исполнителем может быть человек, робот, компьютер, язык программирования и т.д. Исполнитель умеет выполнять некоторые команды.

СКИ - совокупность команд, которые данный исполнитель умеет выполнять, называется системой команд исполнителя.

Свойства алгоритмов

Дискретность

• Описываемый алгоритмом процесс разбит на последовательность отдельных шагов.
• Запись представляет собой упорядоченную совокупность разделенных предписаний, образующих дискретную (прерывную) структуру алгоритма.

• Только выполнив требования одного предписания, можно приступить к выполнению следующего.

Понятность

Алгоритмы составляются ориентацией на определенного исполнителя.

Все команды в алгоритме должны быть понятны исполнителю, т.е. принадлежать его СКИ.

Детерминированность (определённость)

• Последовательность выполнения действий д.б. строго определенной.
• Каждый шаг алгоритма д.б. четким и однозначным.
• Алгоритм не должен содержать предписаний, смысл которых может восприниматься неоднозначно, т.е. одна и та же команда, будучи понятна разным исполнителям, после исполнения каждым из них должна давать одинаковый результат.
• Также недопустимы ситуации, когда после выполнения очередной команды исполнителю неясно, какая из команд должна выполняться на следующем шаге.

Результативность

• При точном исполнении всех предписаний алгоритм приводит к решению задачи за конечное число шагов и при этом получается определенный результат. Вывод о том, что решения не существует - тоже результат.

Массовость

• Алгоритм разработан в общем виде, обеспечивая решение не одной конкретной задачи, а некоторого класса задач данного типа. В простейшем случае массовость обеспечивает возможность использования различных исходных данных.

Формы записи алгоритма

• Словесная (на естественном языке)
• Графическая ( блок – схема)
• Программная (тексты на языках программирования)

Исполнители алгоритмов

al = 10100110 sar al, 3 al = 11110100 sar al, 2 al = 11111101 bl = 00100110 sar bl, 3 bl = 00000010

Языки программирования:

1.Машинноориентированные языки : Автокод, Assembler

2. Языки программирования высокого уровня: машиннонезависимые языки:

C++, Delphi, Visual Basic, Turbo Pascal,

• Программа – алгоритм записанный на языке программирования.

Исполнители алгоритмов

• Процессор понимает только язык машинных команд. Обязательный элемент любой системы программирования

Транслятор – программа - переводчик с языка программирования на ЯМК.

Интерпритатор – перевод программы на ЯМК и ее исполнение производятся параллельно

Компилятор - переводит программу на ЯМК до ее исполнения

Блок – схема графическое представление алгоритма

• Алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков. Каждый блок выполняет одно или несколько действий. Каждому типу действий соответствует геометрическая фигура.

Графические объекты блок - схемы

Название

Символ

Начало/конец алгоритма

Выполняемая функция

Процесс

Ввод/вывод

Начало или конец программы, вход или выход в подпрограмму

Выполняемое действие

Условие

Ввод или вывод данных в общем виде

( данные записываются внутри)

Модификация (цикл с параметром)

Проверка условия выполнения действий(записывается внутри)

Предопределенный процесс

Выполнение действий, изменяющих пункты алгоритма

( данные записываются внутри)

Печать

Вычисления по подпрограмме, стандартной программе

Вывод данных на печатающее устройство

начало

X= a+b

Ввод

a,b

a

нет

да

i=1,12,50

Печать

a,b

Элементы блок-схемы

С помощью блок-схем ы описан следующий план: пойду на реку, буду купаться и ловить рыбу.

Блок - схема

начало

Записать в виде блок – схемы:

• Вычислить площадь прямоугольника, если известны стороны А и В.

1в.Вычислить площадь и длину окружности, если известен радиус R окружности.

2в.Перевести сумму R рублей в доллары США по курсу ММВБ на день решения задачи.

Ввод А,В

S:=А*В

Вывод S

конец

Вопросы и задания

1.Что понимают под алгоритмом?

2.Чем отличается алгоритм от программы?

3. Перечислите формы представления алгоритма.

4.Является ли алгоритм последовательностью случайных действий человека?

5.Придумайте примеры, иллюстрирующие свойства алгоритма.

ДЗ: Придумать пример задачи и вписать в блок-схему.

начало

конец

Используемые материалы взяты:

• www.lbz.ru/pdf/cB481-1-ch.pdf
• pmi.ulstu.ru/new_project/.../kods.htm
• book.kbsu.ru/theory/.../1_7_6.html
• 5ka.su/ref/.../0_object90324.html -
• Шафрин Ю.А. Информационные технологии...6в 2ч.Ч.1Основы информатики и информационных техноогий.-М.:Лабаротория Базовых Знаний,2001.