Представление алгоритмов с помощью схем

Общепринятыми способами записи являются: графическая запись с помощью схем и символьная запись с помощью какого-либо алгоритмического языка.

Схема алгоритма — это графический способ представления алгоритма, каждое действие при этом изображается в виде последовательности связанных символов. Порядок выполнения действий указывается стрелками. Написание алгоритмов с помощью функциональных символов регламентируется: ГОСТ 19.701-90 — ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения. Внешний вид основных функциональных символов, применяемых при написании схем алгоритмов, приведён в табл. 1.

Таблица 1

Название Символ (рисунок) Выполняемая функция (пояснение)
1. Процесс Представление алгоритмов с помощью схем Символ отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение определённой операции или группы операций, приводящее к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться).
2. Решение Представление алгоритмов с помощью схем Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активизирован после вычисления условий, определённых внутри этого символа.
3. Данные Представление алгоритмов с помощью схем Символ отображает данные, носитель данных не определён.
4. Документ Представление алгоритмов с помощью схем Символ отображает данные, представленные на носителе в удобочитаемой форме (машинограмма, документ для оптического или магнитного считывания, микрофильм, рулон ленты с итоговыми данными, бланки ввода данных).
5. Граница цикла Представление алгоритмов с помощью схем Символ, состоящий из двух частей, отображает начало и конец цикла. Обе части символа имеют один и тот же идентификатор. Условия для инициализации, приращения, завершения и т.д. помещаются внутри символа в начале или в конце, в зависимости от расположения операции, проверяющей условие.
6. Предопределённый процесс Представление алгоритмов с помощью схем Символ отображает предопределённый процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в подпрограмме, модуле).
7. Соединитель Представление алгоритмов с помощью схем Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется для обрыва линии и продолжения её в другом месте.
8. Терминатор Представление алгоритмов с помощью схем Символ отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (начало или конец схемы программы, внешнее использование и источник или пункт назначения данных).
9. Ручной ввод Представление алгоритмов с помощью схем Символ отображает данные, вводимые вручную во время обработки с устройств любого типа (клавиатура, переключатели, кнопки, световое перо, полоски со штриховым кодом).
10. Дисплей Представление алгоритмов с помощью схем Символ отображает данные, представленные в человекочитаемой форме на носителе в виде отображающего устройства (экран для визуального наблюдения, индикаторы ввода информации).

Правила построения схем алгоритмов:

  • схема алгоритма строится сверху вниз;
  • в любой схеме алгоритма имеется только один элемент, соответствующий началу алгоритма, и один элемент, соответствующий концу алгоритма;
  • должен быть хотя бы один путь из начала схемы алгоритма к любому элементу;
  • должен быть хотя бы один путь от каждого элемента в конец схемы алгоритма.

Основные методы технологии построения алгоритмов.

1. Метод структурного построения – любой алгоритм может быть построен из комбинации трёх базовых структур: линейный алгоритм (следование), разветвляющийся алгоритм (развилка) и цикличный алгоритм (повтор).

2. Метод нисходящей разработки – первоначально выделяются главные функции, затем второстепенные.

3. Метод пошаговой декомпозиции.

4. Метод модульности (модель – логически связанные фрагменты программы, выполняющие одну функцию и состоящие из обозримого числа шагов).

Например, требуется построить схему алгоритма для вычисления значения функции z(x)= Представление алгоритмов с помощью схем , при x = 10. Результат вывести на экран монитора.

Используя символы таблицы 3.1 и приведённые правила построения схем алгоритмов, получим (рис. 3.1):

Входные параметры алгоритма: x=10.

Выходные параметры алгоритма: z(10).

Задание 1. Установите порядок выполнения операций для вычисления значения выражения Y=3*(X-Z)3 + 2*Z.

Представление алгоритмов с помощью схем

? Y=Y+Y+Y

? Y=Y+2*Z

? Y=Y*Y*Y

? Y=X-Z

Задание 2. Установите порядок выполнения операций так, чтобы при начальных значениях x=N+2, y=N-3, z=2*N (где N — номер студента по журналу) результирующим стало значение z=10.

? z = z*z — 4*z

? x = x-2*y

? Представление алгоритмов с помощью схем

? x = x*x

? z = 4*x — z

Задание 3. На рис. 1 предложен алгоритм вычисления значения переменной C в зависимости от начальных условий X и Y.

а) Чему будет равно значение переменной С в результате выполнения алгоритма (рис. 1) при начальных условиях (см. табл. 2)

б) Какая ошибка допущена в схеме алгоритма на рис. 1?

в) Как производится ввод данных (начальных условий) алгоритма (рис. 1) и куда выводится результат работы данного алгоритма?

Таблица 2

X=1 X=4 X=-3 X=0 X=-1 X=7 X=3 X=8 X=2 X=-3 X=-6 X=1 X=5 X=-4 X=4
Y=-2 Y=8 Y=1 Y=5 Y=-1 Y=3 Y=-4 Y=11 Y=5 Y=-1 Y=0 Y=-2 Y=8 Y=-3 Y=9

Задание 4. Задан фрагмент алгоритма (рис. 2).

а) Какие значения примут переменные k и z в результате выполнения данного алгоритма с начальными значениями из табл. 2?

б) Изменятся ли значения переменных k и z в результате выполнения данного алгоритма при тех же начальных условиях (табл. 2), если во втором символе «Решение» условие изменить на (z

Чему в этом случае будут равны значения переменных k и z?

Представление алгоритмов с помощью схем

Представление алгоритмов с помощью схем

Рис. 2.

Задание 5. Укажите пропущенный фрагмент в алгоритме (рис. 4):

а) определяющем количество положительных элементов в массиве G[i],

б) определяющем количество отрицательных элементов в массиве G[i],

Задание 6. Как необходимо изменить алгоритм (рис. 4), чтобы он

а) определял сумму всех элементов массива G;

б) определял сумму всех чётных элементов массива G;

в) произведение всех элементов массива G;

г) произведение всех нечётных элементов массива G.

Представление алгоритмов с помощью схем

Рис. 4.

Задание 7. Задан одномерный массив A1, A2, A3, …, An. Что определяет указанный на рис. 5 фрагмент алгоритма?

Представление алгоритмов с помощью схем

Рис. 5.

Блок схема алгоритма (часть 1)


Похожие статьи.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: