Понятие алгоритма и основные алгоритмические структуры

1.

Краснодарский информационно
технологический техникум
ЛЕКЦИЯ №22
ПОНЯТИЕ АЛГОРИТМА И
ОСНОВНЫЕ АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ
СТРУКТУРЫ.
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
Погорелов Сергей Александрович

2.

ЭТАПЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
НА КОМПЬЮТЕРЕ
02

3.

ПОНЯТИЕ АЛГОРИТМА
03
Алгоритм – заранее заданное понятное и
точное предписание возможному
исполнителю совершить определенную
последовательность действий для
получения решения задачи за конечное число
шагов.
Алгоритмы применяются во всех направлениях
IT и во многих других отраслях. Инструкции для
автоматизированного станка или линии
производства — алгоритмы, рецепт блюда —
тоже

4.

ПОНЯТИЕ АЛГОРИТМИЗАЦИИ
04
Алгоритмизация — это процесс разработки и
описания последовательности шагов, которые
необходимо выполнить для решения
определенной задачи или достижения
конкретной цели.
При алгоритмизации задачи создаются четкие
инструкции, которые компьютер может понять
и выполнять.

5.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АЛГОРИТМОВ 05
1. ДИСКРЕТНОСТЬ.
Алгоритм — не единая неделимая
структура, он состоит из отдельных
маленьких шагов, или действий.
Эти действия идут в определенном
порядке, одно начинается после
завершения другого.

6.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АЛГОРИТМОВ 06
2. РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ.
Выполнение алгоритма должно привести
к какому-либо результату и не оставлять
неопределенности.
Результат может в том числе оказаться
неудачным — например, алгоритм может
сообщить, что решения нет, — но он
должен быть.

7.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АЛГОРИТМОВ 07
3. ДЕТЕРМИНИРОВАННОСТЬ
(ОПРЕДЕЛЕННОСТЬ).
На каждом шаге не должно возникать
разночтений и разногласий, инструкции
должны быть четко определены.

8.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АЛГОРИТМОВ 08
4. МАССОВОСТЬ.
Алгоритм обычно можно адаптировать
под похожие задачи с другими
исходными данными — достаточно
поменять изначальные условия.

9.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АЛГОРИТМОВ 09
5. ПОНЯТНОСТЬ.
Алгоритм должен включать только
действия, известные и понятные
исполнителю.

10.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АЛГОРИТМОВ 10
6. КОНЕЧНОСТЬ.
Алгоритмы конечны, они должны
завершаться и выдавать результат, в
некоторых определениях — за заранее
известное число шагов.

11.

СПОСОБЫ ОПИСАНИЯ АЛГОРИТМА
ДЕЙСТВИЙ
На практике наиболее распространены
следующие формы представления
алгоритмов:
· словесный (запись на естественном
языке);
· графический (изображения из
графических символов);
11

12.

СПОСОБЫ ОПИСАНИЯ АЛГОРИТМА
ДЕЙСТВИЙ
12
· псевдокоды (полуформализованные
описания алгоритмов на условном
алгоритмическом языке, включающие в
себя как элементы языка
программирования, так и фразы
естественного языка, общепринятые
математические обозначения и др.);
· программный (тексты на языках
программирования)

13.

ГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ.
ПОНЯТИЕ БЛОК СХЕМ
Для более наглядного представления
алгоритма широко используется
графическая форма – блок-схема,
которая составляется из стандартных
графических объектов.
13

14.

ГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ.
ПОНЯТИЕ БЛОК СХЕМ
14
Начало или конец
алгоритма
Операции ввода и вывода
данных
Выполнение действий с
данными

15.

ГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ.
ПОНЯТИЕ БЛОК СХЕМ
15
Ветвление алгоритма
Циклическая операция
Комментарии к действию
алгоритма

16.

ТИПЫ АЛГОРИТМОВ
1. ЛИНЕЙНЫЕ. Это самый простой тип
алгоритма:
Действия идут друг за другом, каждое
начинается после того, как закончится
предыдущее.
16

17.

ТИПЫ АЛГОРИТМОВ
1. ЛИНЕЙНЫЕ. Это самый простой тип
алгоритма:
Действия идут друг за другом, каждое
начинается после того, как закончится
предыдущее.
17

18.

ТИПЫ АЛГОРИТМОВ
18

19.

ТИПЫ АЛГОРИТМОВ
2. РАЗВЕТВЛЯЮЩИЙСЯ.
В этом типе алгоритма появляется
ветвление: какие-то действия
выполняются, только если верны
некоторые условия.
19

20.

ТИПЫ АЛГОРИТМОВ
20

21.

ТИПЫ АЛГОРИТМОВ
21
3. ЦИКЛИЧЕСКИЙ. Такие алгоритмы
выполняются в цикле. Когда какой-то
блок действий заканчивается, эти
действия начинаются снова и
повторяются некоторое количество раз.

22.

ТИПЫ АЛГОРИТМОВ
22

23.

ПРИМЕРЫ АЛГОРИТМОВ
23
НАПРИМЕР: Поход в техникум.
Данный алгоритм предполагает процесс
от процесса сна до момента, когда вы
придёте в техникум.
В процессе похода могут быть форсмажорные обстоятельства, которые
должны быть отображены на блок-схеме.

24.

«ПОХОД К ТЕХНИКУМ»
24
До этого мы определили начало и конец
алгоритма: от процесса сна до момента,
когда вы придёте в техникум.
В начале всегда строим блок «Начало»:

25.

«ПОХОД К ТЕХНИКУМ»
Начало мы предполагаем
как процесс сна. Пока вы
спите – вы ждете звонка
будильника.
Значит нужно реализовать
цикл ожидания звонка
будильника, в котором
будет проверяться, а
прозвенел ли будильник?
25

26.

«ПОХОД К ТЕХНИКУМ»
Далее: мы проснулись, далее происходят обычные
действия по типу «чистка зубов», «завтрак» и т.д.
26

27.

«ПОХОД К ТЕХНИКУМ»
Далее будет описан процесс
того, как большинство
добираются до техникума:
выходят из дома,
идут до остановки,
ждут транспорт,
проезжают до своей остановки,
идут до техникума.
27

28.

«ПОХОД К ТЕХНИКУМ»
Далее будет описан процесс
того, как большинство
добираются до техникума:
выходят из дома,
идут до остановки,
ждут транспорт,
проезжают до своей остановки,
идут до техникума.
28

29.

«ПОХОД К ТЕХНИКУМ»
Далее будет описан процесс
того, как большинство
добираются до техникума:
выходят из дома,
идут до остановки,
ждут транспорт,
проезжают до своей остановки,
идут до техникума.
Так как мы выполнили цель – в
конце будет блок «КОНЕЦ»
29

30.

ИТОГОВАЯ БЛОК-СХЕМА
«ПОХОД К ТЕХНИКУМ»
На следующей паре
будет проверочная
работа. Изучите весь
материал лекции.
Если у вас будут
вопросы – задавайте
преподавателю.
30