Алгоритмизация вычислений

Этапы решения задачки на ЭВМ. Алгоритмизация вычислений

Программирование (programming) - теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ. Решение задач на компьютере содержит в себе последующие главные этапы, часть из которых осуществляется без роли компьютера.

1. Постановка задачки:

• сбор инфы о задачке;

• формулировка условия задачки;

• определение конечных целей решения задачки;

• определение формы выдачи результатов;

• описание данных Алгоритмизация вычислений (их типов, диапазонов величин, структуры и т. п.).

2. Анализ и исследование задачки, модели:

• анализ имеющихся аналогов;

• анализ технических и программных средств;

• разработка математической модели;

• разработка структур данных.

3. Разработка метода:

• выбор способа проектирования метода;

• выбор формы записи метода (блок-схемы, псевдокод и др.);

• выбор тестов и способа тестирования;

• проектирование Алгоритмизация вычислений метода.

4. Программирование:

• выбор языка программирования;

• уточнение методов организации данных;

• запись метода на избранном языкепрограммирования.

5. Тестирование и отладка:

• синтаксическая отладка;

• отладка семантики и логической структуры;

• тестовые расчеты и анализ результатов тестирования;

• улучшение программки.

Анализ результатов решения задачки и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением шагов Алгоритмизация вычислений 2-5.

7. Сопровождение программки:

• доработка программки для решения определенных задач;

• составление документации к решенной задачке, к математической модели, к методу, к программке, к набору тестов, к использованию.

Алгоритмизация вычислений

Понятие метода такое же основополагающее для информатики, как и понятие инфы. Заглавие "метод" вышло от латинской формы имени величайшего среднеазиатского математика Мухаммеда ибн Муса Алгоритмизация вычислений ал-Хорезми (Alhorithmi), жившего в 783—850 гг. В собственной книжке "Об индийском счете" он выложил правила записи натуральных чисел при помощи арабских цифр и правила действий над ними "столбиком", знакомые сейчас каждому школьнику. В XII веке эта книжка была переведена на латынь и получила обширное распространение в Европе.

Алгоpитм —заблаговременно данное Алгоритмизация вычислений понятное и четкое пpедписание вероятному исполнителю совеpшить определенную последовательность действий для получения решения задачки за конечное число шагов.

Исполнитель метода —это некая абстрактная либо настоящая (техно, био либо биотехническая) система, способная выполнить деяния, предписываемые методом. В информатике универсальным исполнителем алгоритмов является компьютер.

Главные характеристики алгоритмов последующие:

1. Понятность для исполнителя — исполнитель Алгоритмизация вычислений метода должен осознавать, как его делать. Другими словами, имея метод и случайный вариант начальных данных, исполнитель должен знать, как следует действовать для выполнения этого метода.

2. Дискpетность (прерывность, раздельность) — алгоpитм должен пpедставлять пpоцесс pешения задачки как последовательное выполнение пpостых (либо pанее опpеделенных) шагов (шагов).

3. Опpеделенность — при выполнении метода с одним и этим Алгоритмизация вычислений же набором начальных данных каждый раз должен получаться один и тот же итог.

4. Pезультативность (либо конечность) заключается в том, что за конечное число шагов алгоpитм или должен пpиводить к pешению задачки, или после конечного числа шагов останавливаться из-за невозможности получить решение с выдачей соответственного сообщения, или неограниченно длиться в Алгоритмизация вычислений течение времени, отведенного для выполнения метода, с выдачей промежных результатов.

5. Массовость значит, что алгоpитм pешения задачки pазpабатывается в общем виде, т.е. он должен быть пpименим для некотоpого класса задач, pазличающихся только начальными данными. Пpи этом начальные данные могут выбиpаться из некотоpой области, котоpая именуется областью пpименимости алгоpитма.

На Алгоритмизация вычислений практике более всераспространены последующие формы представления алгоритмов:

· словесная (запись на естественном языке);

· графическая (изображения из графических знаков);

· псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, принятые математические обозначения и др.);

· программная (тексты на языках программирования).

Словесный метод записи алгоритмов представляет собой описание Алгоритмизация вычислений поочередных шагов обработки данных. Метод задается в случайном изложении на естественном языке.

Словесный метод не имеет широкого распространения, потому что такие описания:

· строго не формализуемы;

· мучаются многословностью записей;

· допускают неоднозначность толкования отдельных предписаний.

Приграфическом представленииметод изображается в виде последовательности связанных меж собой многофункциональных блоков, любой из которых соответствует выполнению 1-го Алгоритмизация вычислений либо нескольких действий.

Такое графическое представление именуется схемой метода либо блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу начальных данных, вычислению значений выражений, проверке критерий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного знака. Блочные знаки соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий Алгоритмизация вычислений. В таблице приведены более нередко употребляемые знаки.

Заглавие знака Обозначение и пример наполнения Пояснение
Процесс Вычислительное действие либо последовательность действий
Решение Проверка критерий
Модификация Начало цикла
Предопределенный процесс Вычисления по подпрограмме, стандартной подпрограмме
Ввод данных Ввод значений переменных с клавиатуры
Пуск-останов Начало, конец метода, вход и выход в подпрограмму
Документ Алгоритмизация вычислений Вывод результатов на печать

Блок "процесс" применяется для обозначения деяния либо последовательности действий, изменяющих значение, форму представления либо размещения данных. Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно соединять воединыжды в один блок.

Блок "решение" употребляется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке "решение" должны быть указаны Алгоритмизация вычислений вопрос, условие либо сопоставление, которые он определяет.

Блок "модификация" употребляется для организации повторяющихся конструкций. (Слово модификация значит видоизменение, преобразование). Снутри блока записывается параметр цикла, для которого указываются его изначальное значение, граничное условие и шаг конфигурации значения параметра для каждого повторения.

Блок "предопределенный процесс" употребляется для указания воззваний Алгоритмизация вычислений к вспомогательным методам, имеющимся автономно в виде неких самостоятельных модулей, и для воззваний к библиотечным подпрограммам.

Методы можно представлять как некие структуры, состоящие из отдельных базисных частей. Логическая структура хоть какого метода может быть представлена композицией 3-х базисных структур: следование, ветвление, цикл.

Соответствующей особенностью базисных структур является наличие в их Алгоритмизация вычислений 1-го входа и 1-го выхода.

1. Базисная структура "следование". Появляется последовательностью действий, последующих одно за другим:

2. Базисная структура "ветвление". Обеспечивает зависимо от результата проверки условия (да либо нет) выбор 1-го из других путей работы метода. Любой из путей ведет к общему выходу, так что работа метода будет длиться независимо от того, какой путь будет избран Алгоритмизация вычислений. Структура ветвление существует в 4 главных вариантах:

1. если—тогда
2. если—тогда—по другому
3. выбор
4. выбор—по другому

3. Базисная структура "цикл". Обеспечивает неоднократное выполнение некой совокупы действий, которая именуется телом цикла. Главные разновидности циклов представлены в таблице:

Цикл типа «для» Предписывает делать тело цикла для всех значений некой переменной (параметра цикла Алгоритмизация вычислений) в данном спектре.
Цикл с предусловием Цикл с постусловием
Цикл типа «пока» Предписывает делать тело цикла до того времени, пока производится условие, записанное после слова пока.


Типовые методы

Линейный метод

Задачка. Составить метод вычисления значения функции y = a * sin (x) для случайных значений x и a, вводимых с клавиатуры. Значение х задано в градусах.

При вычислении значения Алгоритмизация вычислений функции sin(x)нужно использовать значение x в радианах. Для перевода x из градусов в радианы используем формулу x= x * 3.14/180

Блок-схема метода

Данный метод содержит только базисные алгоритмические структуры «следование». Такие методы именуются линейными.

Разветвленный метод

Задачка. Составить метод вычисления реальных корней квадратного уравнения y=ax2 + bx + c. Значения a, b, c вводятся с Алгоритмизация вычислений клавиатуры.

Дискриминант квадратного уравнения d рассчитывается по формуле d=(b2-4ac). Если d>=0, то корешки уравнения рассчитываются по формулам x1=(-b+Öd)/2a, x2=(-b-Öd/2a), по другому производится остановка и на экран выводится сообщение о тои, что реальных корней не существует.


Блок-схема метода


Данный метод содержит не считая Алгоритмизация вычислений базисных алгоритмических структур «следование» еще структуру «ветвление». Такие методы именуются разветвленными.


algoritmizaciya-vichislenij.html
alhimicheskaya-metafora-perenosa.html
alhimiya-doklad.html