Алгоритмічна мова.

Перш ніж складати програму для ПК якоюсь мовою програмування, необхідно розробити алгоритм розв’язання задачі і записати його схематично за допомогою блок-схеми. Після цього можна записати алгоритм алгоритмічною мовою.

Алгоритмічна мова ¾ це спеціально створена мова для запису алгоритмів на папері. Правила алгоритмічної мови лежать в основі мов програмування для ПК, тому вивчення алг.мови полегшує освоєння будь-якої мови програмування. Алгоритми- інструкції записуються так, що можуть читатися як звичайні тексти.

Як і кожна мова, алг.мова має свій алфавіт. Основу алфавіту алг. мови складають слова, що вживаються для запису команд, які входять у систему команд виконавця того чи іншого алгоритму. Такі команди називаються простими.

Крім того в алг. мові використовується певна обмежена кількість слів, значення і спосіб уживання яких задано раз і назавжди. Ці слова називаються службовими. При записі алгоритмів вони, як правило, виділяються і записуються в скороченій формі. Використання службових слів робить запис алгоритму більш наочним, а форму подання різних алгоритмів ¾ однаковою.

Алгоритм, записаний алг. мовою, повинен мати назву. Назва вибирається так, щоб було зрозуміло, розв’язання якої задачі описує даний алгоритм. Для виділення назви алгоритму перед ним записується службове слово алг. За назвою алгоритму (зазвичай із нового рядка) записуються його команди. Початок алгоритму позначається словом поч(початок), а кінець ¾ кін. Команди записуються послідовно. При записі однієї команди можна перейти на інший рядок. Якщо кілька команд записуються на одному рядку, то вони розділяються комою з крапкою (;). Послідовність кількох команд алгоритму, що виконуються одна за іншою, називається серією. Серія може складатися і з однієї команди.

Нехай необхідно записати на цій мові деякий лінійний алгоритм. Тоді текст його повинний мати вигляд :

алгоритм ¾ назва алгоритму

аргумент ¾ перелік аргументів із вказівкою їх типу

результати ¾ перелік імен величин - результатів із вказівкою типу

початок ¾ серія вказівок для виконавця

кінець

 

Підкреслені слова називаються службовими і використовуються при записі будь-якого алгоритму.

 

Основні типи алгоритмів.

 

1. Лінійний алгоритм.

Завдання : скласти алгоритм для обчислення значення виразу при заданих позитивних a і b.

Початок

Введення a, b

x=

 

y=

 

c=x-y

 

Виведення a,b,c

Кінець

 

 

Розпишемо ці дії покроково :

1. Спочатку вводять значення змінних “a” і “b”.
2. Виводять корінь з “a” і присвоюють це значення змінної “x”.
3. Значення «b» підносять до квадрату і отримане число вважають значенням змінної “y”.
4. Знаходять різницю (x-y) і вважають її значенням величини “c”.
5. Записують на папері значення a, b, c.

 

Запис алгоритмічною мовою :

алг обчислення значень вираження

арг речові a і b

рез речові c

поч

введення значень a і b;

x=

y=

c= x-y

виведення a, b, c

кін

 

 

1. Алгоритм, що розгалужується.

В алгоритмах, що розгалужуються, важливу роль грають умови розгалуження, записувані в символах типу «ромб».

Завдання : необхідно скласти блок-схему алгоритму для обчислення значення виразу y= при будь-яких значеннях «x».

 

 

Початок

Введення х

 

 

Так Якщо Ні

Х ≠ 0

 

y= Не має рішення

 

 

виведення

x, y

 

кінець

 

алг обчислення значень y

арг речові x

рез речові y

поч

введення значень x;

якщо x¹0 то y= інакше “Не має рішення ”

виведення x, y

все

кін

 

Цикл ― це команда виконавцеві багаторазово повторити зазначену послідовність команд. Однак слово „багаторазово” не означає „до нескінченності ”. Організація циклів, яка ніколи не приводить до зупинки у виконанні алгоритму, є порушенням вимоги його результативності ― одержання результату за скінченну кількість кроків.

Відзначимо основну відмітну властивість циклічних алгоритмів : кількість дій, які виконуються в процесі роботи такого алгоритму, може істотно перевищувати кількість команд, що складають тіло циклу.

Розрізняють три види циклів : безумовний цикл(із покроковою зміною аргументу), цикл-доки, цикл-до.

Цикл-доки. До нього входять як базові такі структури: блок перевірки умови і блок , що називається тілом циклу. Блок перевірки умови розташований раніше тіла циклу і керує роботою циклу. Оскільки тіло циклу розташоване після перевірки умови, то може статися, що за певних умов блок тіла циклу не буде виконано жодного разу.

Цикл-до(з післяумовою). Характеризується тим, що перевірка умови стоїть після тіла циклу. Під час роботи з післяумовою тіло циклу виконується принаймні один раз і буде виконуватися доти, доки не справдиться умова. Справдження умови в цьому випадку ― умова закінчення циклу.

Приклад циклічного алгоритму „Цикл-доки”.

Записати у вигляді інструкції алгоритмічною мовою алгоритм обчислення кількості перших парних чисел, у сумі що дають 56.

Початок

N=2

I=0

S=0

S<56

S= S+N

I=I+1

N=N+2

Виведення I

Кінець

Запис алгоритмічною мовою :

алг підрахунок числа (i) перших парних чисел, у сумі що дають 56

арг натуральні N, S

рез натуральні I

поч

доки S< 56

пц

S= S+N

I= I+1

N= N+2

кц

Виведення на папір значення I

кін

Поняття величин.

Кожна величина є характеристикою тіла, чи фігури або процесу. При вивченні конкретного об'єкта дослідник може довідатися числове значення величини. Для багатьох величин прийняті умовні позначки. Ім'я є умовна позначка величини і, як правило, вона складається з однієї чи декількох букв.

Величини, значення яких завжди виражаються числами, називаються числовими.

При розробці алгоритмів перетворення інформації приходиться мати справи і з іншими, не числовими типами величин. Величини, використовувані для характеристики текстів і окремих слів, називають літерними (іноді використовується термін символьні).

У математиці порівнюють не тільки числа, але й окремі рівняння і навіть системи рівнянь. Дуже зручно при цьому використовувати величини, що характеризують об'єкти, що зіставляються, у цілому. Нехай зіставляються дві системи лінійних рівнянь, кожна з який цілком задається таблицею коефіцієнтів при невідомих. У конструюванні алгоритмів такі табличні величини відіграють істотну роль.

Серед способів представлення інформації людині важливу роль грає графічний спосіб. Значеннями графічної величини є графіки, над якими можна здійснювати різні перетворення. Аналіз інформації, заданої графічно, використовується дуже широко.

У процесі рішення якоїсь задачі по алгоритму, одні величини можуть приймати різні значення і вони називаються змінними ( однак у будь-який момент змінна величина може або мати одне значення, яке називається поточним, або не мати ніякого) , інші ¾ не змінюють свого значення і називаються постійними. Проміжними величинами називаються величини, які приймають проміжні значення у процесі розв’язання алгоритму. Це зауваження поширюється на всі типи величин. Для позначення типу величин в алгоритмічній мові використовують службові слова : цілий (ціле), натуральний (нат), літерний (літ) і т.д.

Величинам, що входять в алгоритм, перед виконанням операцій над ними, повинні бути привласнені конкретні значення. Ці значення можуть бути числовими, літерними чи іншими. Вказівка присвоювання надає значення певній змінній чи змінює її поточне значення. При цьому слід пам’ятати, що під змінною мається на увазі конкретна чарунка пам’яті комп’ютера.

Якщо алгоритм заданий схемою, то вказівка про присвоєння значення той чи іншій величині записується в прямокутнику.

Присвоювання значень здійснюється роздільно для кожної величини. У прямокутнику можна записувати кілька вказівок про присвоювання значень величинам.

S=2,43

m=S+7

Знак «=», якщо він зустрічається у вказівках, записаних у символах схем алгоритмів, що мають прямокутну форму, варто витлумачувати як покажчик присвоювання.

Інформаційна модель (ІМ)- це абстрактний об’єкт або необхідна інформація про об’єкт , подана в певній формі. Під час створення інформаційної моделі визначаються основні характеристики об’єкта, їхні припустимі похибки, взаємовідношення характеристик.

Інформаційна модель може бути описана різними способами: природною мовою, мовою математики, хімії, біології, мовою графічних структур і т.д.

Окремим видом інформаційної моделі є математична модель –модель, описана за допомогою математичних співвідношень, Модель, описана за допомогою програмних засобів і реалізована на комп’ютері, називається комп’ютерною моделлю.

Контрольні питання до лекції.

1. Що таке алгоритм?

2. Які є базові алгоритмічні структури?

3. Що таке лінійний алгоритм?

4. Що таке цикл ?

5. Які властивості алгоритму?

6. Які є засоби опису алгоритму ?

7. Які існують типи алгоритмів ?

8. Що таке алгоритмічна мова?

9. Які існують службові слова алгоритмічної мови?

10. Як записується алгоритмічною мовою лінійний алгоритм ?

11. Як записується алгоритмічною мовою розгалужений алгоритм.

12. Що таке цикл? Види циклів.

13. Що таке величина? Типи величин.

14 . Як здійснюється присвоювання значень величинам ?