Das tägliche Leben eines jeden Menschen istLösen einer Vielzahl von Aufgaben unterschiedlicher Komplexität bei der Arbeit oder während des Studiums. Einige Aufgaben sind so einfach, dass wir bestimmte Aktionen automatisch ausführen, ohne darüber nachzudenken. Die Lösung für jede Aufgabe, auch für die einfachste, erfolgt normalerweise nacheinander in mehreren Schritten. Diese Art der Abfolge bei der Lösung von Problemen wird als Algorithmus bezeichnet. Heute werden wir uns ansehen, was lineare Algorithmen sind, wie ihre Struktur dargestellt wird, wie sie gelöst und programmiert werden.
Algorithmische Sprache
Dieses Konzept ist ein genaues Rezept für den Darsteller, um eine bestimmte Abfolge von Aktionen auszuführen, die darauf abzielen, das Problem zu lösen.
Diese Sprache ist ein Mittel zur Beschreibung von Algorithmen, die normalerweise benutzerorientiert sind.
Wenn wir in Computersprache sprechen, dann auchDie genaue Vorschrift, die den Rechenprozess bestimmt, wird angegeben. Dies führt wiederum von den anfänglichen Daten, die variieren, zum ursprünglichen Ergebnis.
Die Entwicklung von Algorithmen ist ein ziemlich komplizierter und zeitaufwändiger Prozess. Es ist eine Technik zum Kompilieren (Entwickeln) einer Folge von Aktionen zum Lösen von Problemen mit einem Computer.
Algorithmus Eigenschaften
Unter den Eigenschaften sind:
- Endlichkeit - besteht darin, den gesamten Algorithmus für eine bestimmte endliche Anzahl von Stufen (Schritten) zu vervollständigen;
- Gewissheit (Eindeutigkeit) - repräsentiert die Eindeutigkeit der Auslegung der Regeln für die Durchführung von Handlungen sowie die Reihenfolge ihrer Umsetzung;
- Effizienz - Erzielen des erforderlichen Ergebnisses in einer endlichen Anzahl von Schritten;
- Verständlichkeit - Anweisungen müssen dem Testamentsvollstrecker klar sein;
- Massivität - Algorithmen sollten in der Lage sein, eine ganze Klasse spezifischer Probleme mit einer allgemeinen Problemstellung zu lösen.
Lineare Algorithmen. Klasse 9 Informatik
Wir haben die Definitionen und Eigenschaften dieses Konzepts bereits berücksichtigt. Lassen Sie uns nun über seine Typen sprechen:
- linear;
- Verzweigung;
- mit einer Schleife.
Wir interessieren uns für lineare Algorithmen. Was sind Sie? Sie enthalten Befehle, die nacheinander in klarer Reihenfolge ausgeführt werden müssen.
Die lineare Struktur des Algorithmus kann in verbaler und grafischer Form geschrieben werden.
Lassen Sie uns ein solches Beispiel geben, das in mündlicher Form niedergeschrieben ist. Also die Aufgabe: Mach dich bereit für die Schule. Entscheidung:
- Anfang.
- Aufstehen.
- Mach deine Übungen.
- Waschen Sie sich.
- Sich anziehen.
- Frühstücken.
- Sammeln Sie eine Aktentasche.
- Das Ende.
Die grafische Form des obigen Prozesses stellt Folgendes dar:
Linearer Flussdiagramm-Algorithmus
Das Blockschaltbild dient zur Veranschaulichungein Bild eines Algorithmus, in dem jede einzelne Stufe durch Blöcke dargestellt wird, die in Form verschiedener geometrischer Formen dargestellt sind. Darüber hinaus wird die Beziehung zwischen den Stufen (mit anderen Worten die Abfolge der phasenweisen Ausführung) durch Pfeile angezeigt, die die Figuren (Blöcke) verbinden. Jeder Block wird von einer Inschrift begleitet. Für typische Aktionen im linearen Algorithmus werden die folgenden geometrischen Formen verwendet:
- Algorithmus Start-End-Block. Auf dem Block befindet sich die Aufschrift "Start" oder "Ende".
- Dateneingabe-Ausgabe-Block.Dieser Block wird als Parallelogramm dargestellt. Darauf sind folgende Beschriftungen angebracht: "input", "output", "print". Sie werden auch von einer Liste von Eingabe- bzw. Ausgabevariablen begleitet.
- Arithmetischer Block oder Entscheidungsblock. Es entspricht einem Rechteck. Der Block sollte eine Aufschrift haben: "Operation", "Operationsgruppe".
Hier wird mit Hilfe solcher Blockschaltbilder die Lösung linearer Algorithmen dargestellt. Lassen Sie uns als Nächstes über die Besonderheiten der Zuweisung von Werten sprechen.
Lineare Rechenalgorithmen
Grundlegende elementare Aktion in der BerechnungAlgorithmus ist die Zuweisung einer Variablen zu einem bestimmten Wert. Falls der Wert einer Konstanten durch die Art ihrer Schreibweise bestimmt wird, erhält die Variable allein durch die Zuweisung einen bestimmten Wert. Dies kann auf zwei Arten erfolgen: mit dem Zuweisungsbefehl; mit dem Eingabebefehl.
Ein Beispiel für die Lösung eines linearen Algorithmus
Hier ist ein Beispiel für die Beschreibung der Regeln zum Dividieren von gewöhnlichen Brüchen mit einem linearen Algorithmus, die in Schulbüchern folgenden Inhalt haben:
- der Zähler von Bruch 1 muss mit dem Nenner von Bruch 2 multipliziert werden;
- der Nenner des Bruchs 1 muss mit dem Zähler des Bruchs 2 multipliziert werden;
- Es ist erforderlich, einen Bruch zu schreiben, bei dem der Zähler das Ergebnis von 1 Punkt und der Nenner das Ergebnis von 2 Punkten ist. Die algebraische Form dieser Regel lautet wie folgt:
a / b: c / d = (a * d) / (b * d) = m / n.
Lassen Sie uns also einen Algorithmus zum Teilen von Brüchen für einen Computer konstruieren.Um nicht zu verwirren, verwenden wir für die Variablen die gleichen Bezeichnungen wie in der oben angegebenen Formel. a, b, c, d - Anfangsdaten in Form von ganzzahligen Variablen. Es ergeben sich auch ganze Zahlen. Die Lösung in algorithmischer Sprache lautet wie folgt:
Algen Division von Brüchen
früh
intakt a, b, c, d, m, n
Eingabe a, b, c, d
m: = a * d
n: = b * c
Ausgang m, n
con
Grafisches Lösungsformular
Das Diagramm des oben beschriebenen linearen Algorithmus sieht so aus:
Der Zuweisungsbefehl hat das folgende Format:
Variable: = Ausdruck.
Das Zeichen ":=" liest sich als Zuweisen.
Eine Zuweisung ist ein Befehl, den ein Computer für Folgendes benötigt:
- Auswerten eines Ausdrucks;
- Zuweisen des empfangenen Wertes zur Variablen.
Der obige Algorithmus enthält zwei Anweisungen als Zuweisung. Im Blockdiagramm muss der Zuweisungsbefehl in ein Rechteck geschrieben werden, das als Rechenblock bezeichnet wird.
Wenn lineare Algorithmen beschrieben werden, gibt es keine besonderendie Notwendigkeit, beim Schreiben von Ausdrücken strikte Regeln einzuhalten. Sie können sie in der üblichen mathematischen Form schreiben. Dies ist schließlich nicht die strikte Syntax einer Programmiersprache.
Im gegebenen Beispiel des Algorithmus gibt es auch einen Eingabebefehl:
Geben Sie a, b, c, d ein.
Ein Eingabebefehl in einem Blockdiagramm wird geschrieben in writtenParallelogramm, das heißt im E / A-Block. Durch Ausführen dieses Befehls unterbricht der Prozessor seine Arbeit, bis der Benutzer bestimmte Aktionen durchführt. Nämlich: Der Benutzer muss die Eingabevariablen (ihre Werte) auf dem Eingabegerät (Tastatur) eingeben und die Eingabetaste drücken, die die Eingabetaste ist. Wichtig ist, dass die Werte in der gleichen Reihenfolge wie die entsprechenden Variablen in der Eintragsliste eingetragen werden.
Linearer Algorithmus. Seine Programmierung
Wie am Anfang dieses Artikels erwähnt, können lineare Programme die folgenden Operatoren enthalten:
- Zuordnung;
- Eingang;
- Ausgabe.
Das heißt, mit Hilfe der aufgeführten Operatoren werden lineare Algorithmen programmiert.
Der Zuweisungsoperator in der Programmiersprache wird also wie folgt geschrieben:
LET A = B, wobei A eine Variable ist, B ein Ausdruck. Zum Beispiel A = Y + 20.
Der Eingabeoperator sieht so aus:
EINGANG, zum Beispiel: EINGANG C
Der Operator zur Ausgabe von Daten, Werten, wird in folgender Form geschrieben:
DRUCKEN. Beispiel: PRINT C.
Nehmen wir ein einfaches Beispiel. Wir müssen ein Programm schreiben, das die Summe der über die Tastatur eingegebenen Zahlen A und B findet.
In der Programmiersprache erhalten wir ein Programm, dessen Text unten gezeigt wird.
Operatoren der Eingabe, Ausgabe in der Programmiersprache Pascal
Pascal unterscheidet keine Sonderoperatoren,bezeichnet Eingabe- oder Ausgabeoperationen, die lineare Algorithmen verwenden. In Programmen erfolgt der Informationsaustausch über eingebaute Verfahren. Da eine Vorbeschreibung der Standardprozedur nicht erforderlich ist, steht sie jedem Programm zur Verfügung, in dem sie aufgerufen wird. Auch der Name der genannten Prozedur erscheint nicht als reserviertes Wort.
Die Dateneingabe verwendet solche Operatoren, um auf eine Standard-Dateneingaberoutine zu verweisen, die bereits in das Programm eingebaut ist.
Lesen (A, B, C), wobei A, B, C Variablen sind, die zum Speichern in den RAM eingegeben werden müssen.
Readlnn (x1, y, x2) - nach Beendigung der Eingabe springt der Cursor an den Anfang einer neuen Zeile.
Readlnn; - zeigt die Erwartung an, "Enter" zu drücken. Typischerweise wird diese Anweisung vor dem letzten "Ende" in den Text eingefügt, um die Ergebnisse der Programmausführung auf dem Inhaltsbildschirm zu speichern.
Die Datenausgabe auf den Bildschirm erfolgt mit folgenden Operatoren:
Schreiben (А, В, С) - Nachdem die Werte А, В, С in einer Zeile angegeben wurden, verlässt der Cursor die aktuelle Zeile nicht.
Writeln (z, y, z2) - Nach Beendigung der Anzeige der Werte bewegt sich der Cursor an dieser Position in eine neue Zeile.
Schreiben; - zeigt das Überspringen einer Zeile und den Übergang zum Anfang einer neuen an.
Mit Hilfe so einfacher Operatoren erfolgt die Dateneingabe und -ausgabe in der Pascal-Sprache.
