Читайте также:
|
Пояснительная записка
Решение любых задач – научных, школьных, статистических, повседневных бытовых и др. – всегда производится по определенному алгоритму, независимо от того хотим мы этого или нет. Поэтому очень важно иметь представление, что такое алгоритм, как его составить и использовать, и в каком его виде можно зафиксировать (записать, описать словесно и т.п.) для того, чтобы передать другим людям, или внести в память ЭВМ или другой автоматической машины.
Содержание
Содержание. 6
1. Алгоритмы.. 7
Способы записи алгоритма. 11
2. Блок-схема. 13
Основные блоки. 13
Алгоритмические структуры.. 16
3. Примеры алгоритмических структур. 21
Линейные алгоритмы.. 21
Алгоритмы ветвления. 22
Алгоритмы циклов. 23
Задания для самостоятельного решения. 25
Литература. 26
Введение
Слово «алгоритм» происходит от латинской формы написания имени арабского математика Аль Хорезми, жившего в 800-ых годах в Багдаде – крупном научном центре Древнего Востока. Заслуга Аль Хорезми состояла в том, что он сформулировал правила четырех арифметических действий (сложения, вычитания, умножения, деления) над многозначными числами. Первоначально под алгоритмом понимали только эти правила, но в последствии понятие алгоритма стали использовать более широко.
Алгоритмы
Каждый из нас в своей повседневной жизни сталкивается с огромным количеством разнообразных по своей сложности задач. Многие из них настолько привычны и естественны, что мы не задумываемся над способом их решения. Как правило, нам они хорошо известны и, более того, сформулированы в виде специальных инструкций.
Решение многих задач связано с их тщательным анализом, со сложными рассуждениями, требующими высокой профессиональной квалификации и большой изобретательности. Совсем другое дело, когда те же задачи решаются по уже готовому предписанию – алгоритму, ведь намного проще исполнять придуманные кем-то инструкции, часто даже не задумываясь об их назначении и смысле.
Рассмотрим одну часто встречающую ситуацию: пешеходу необходимо перейти улицу с двухсторонним движением. Когда он пользуется переходом на перекрестке улиц, где движение регулируется светофором, действия пешехода предельно просты. Нужно убедиться в том, что на светофоре горит зеленый свет, и прейти улицу. Гораздо более сложную последовательность действий необходимо совершить, когда нет светофора. В этом случае пешеход должен вести себя, например, следующим образом. Посмотреть налево и, убедившись в том, что опасности столкновения с автомобилем нет, дойти до середины улицы. Очевидно, что все автомобили, следующие слева направо, представляют для него опасности. Находясь на осевой линии дороги, пешеходу теперь следует посмотреть направо. Если автомобилей вблизи нет, то дорогу можно переходить.
Более четко действия пешехода можно записать так:
1. Посмотреть налево, убедиться в отсутствии опасности.
2. Дойти до середины дороги.
3. Посмотреть направо, убедиться в отсутствии опасности.
4. Пересечь оставшуюся часть дороги.
Несложно придумать огромное количество примеров, где для достижения цели определен набор правил или инструкций, приводящих к определенному результату. Такие наборы правил называют алгоритмами.
В конечном итоге исполнитель воспринимает в виде набора каких-то команд (инструкций, правил).
Алгоритм – подробное описание последовательности действий, расположенных в определенном логическом порядке, которое позволяет решить конкретную задачу.
Составление такого пошагового описания процесса решения задачи называется ее алгоритмизацией.
Командой, инструкцией или правилом можно назвать элементарные действия (шаги), понятные исполнителю, на которые разбивается процесс решения задачи.
Таких команд должно быть конечное число, иначе решение задачи не будет возможным. Т.е. можно сказать, что алгоритм – это конечная последовательность инструкций, которая должна быть выполнена исполнителем для решения поставленной задачи.
Для каждого алгоритма необходимо соблюдать ряд требований.
Во-первых, недопустимы инструкции, которые имеют неопределенное или неоднозначное толкование. Алгоритм должен быть однозначным и понятным. Это означает, что исполнителю ясно, каким образом выполняется алгоритм, причем любой исполнитель однозначно понимает смысл последовательности действий, составляющих алгоритм.
Алгоритм перехода улиц остается одинаковым как для каждого человека, так и для перекрестков улиц в различных районах и даже в других городах. Такая пригодность алгоритма для решения не только данной задачи, но и множества родственных задач, относящихся в общему классу, называется массовостью. Это свойство позволяет один и тот же алгоритм использовать для решения задачи при различных начальных данных.
Важно, чтобы при повторе исходных данных, повторился и результат выполнения алгоритма. Данное свойство называется детерминированность. Из этого свойства вытекает независимость решения задачи от индивидуальных особенностей исполнителя.
Алгоритм не имеет смысла создавать, если он не обладает корректностью, т.е. способностью давать правильные результаты решения задачи при различных исходных данных.
Всегда ли можно получить результат, применяя алгоритм к некоторому набору из множества допустимых исходных данных? Оказывается, что не всегда. Рассмотрим алгоритм деления двух чисел и с качестве делимого возьмем число 11, а в качестве делителя – число 9. Оба числа допустимы для алгоритма деления двух чисел. Но совершенно очевидно, что процесс деления никогда не закончится, так как результатом будет являться бесконечная десятичная дробь 1,22222… Об алгоритмах подобного рода говорят, что они потенциально осуществимы, но состоят из бесконечного числа шагов. В связи с этим надо говорить о конечности алгоритма. Т.е. решение задачи должно быть получено через конечное число шагов алгоритма и за конечное время.
Эффективность: для успешного решения задачи должны использоваться ограниченные ресурсы.
Дата добавления: 2015-04-12; просмотров: 161 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |