Minden ember mindennapi életerengeteg, változó bonyolultságú feladat megoldása a munkahelyen vagy tanulás közben. Egyes feladatok annyira egyszerűek, hogy amikor végrehajtjuk őket, bizonyos műveleteket automatikusan, gondolkodás nélkül hajtunk végre. Bármely feladat megoldása, még a legegyszerűbb is, általában egymás után, több lépésben történik. Ezt a fajta sorozatot a feladatok megoldásában algoritmusnak nevezzük. Ma megnézzük, mik azok a lineáris algoritmusok, hogyan ábrázolják a szerkezetüket, hogyan oldják meg és programozzák őket.
Algoritmikus nyelv
Ez a koncepció egy pontos előírás az előadó számára egy bizonyos műveletsor elvégzésére, amely a probléma megoldására irányul.
Ez a nyelv az általában felhasználó-orientált algoritmusok leírásának eszköze.
Ha számítógépes nyelven beszélünk, akkor igenfel van tüntetve a számítási folyamatot meghatározó pontos előírás. A változó kezdeti adatoktól pedig az eredeti eredményhez vezet.
Az algoritmusfejlesztés meglehetősen bonyolult és időigényes folyamat. Ez egy technika számítógépes problémák megoldására szolgáló műveletek sorozatának összeállítására (fejlesztésére).
Algoritmus tulajdonságai
Az ingatlanok között szerepel:
- végesség - a teljes algoritmus munkájának meghatározott véges számú szakaszban (lépésben) történő befejezéséből áll;
- bizonyosság (egyértelműség) - a cselekvések végrehajtására vonatkozó szabályok értelmezésének egyediségét, valamint végrehajtásuk sorrendjét képviseli;
- hatékonyság - a kívánt eredmény elérése tetszőleges számú lépésben;
- érthetőség - az utasításoknak egyértelműnek kell lenniük a végrehajtó számára;
- tömegesség – az algoritmusoknak képesnek kell lenniük konkrét problémák egész osztályának megoldására általános problémameghatározással.
Lineáris algoritmusok. 9. évfolyam informatika
Ennek a fogalomnak a definícióit és tulajdonságait már megvizsgáltuk. Most beszéljünk a típusairól:
- lineáris;
- elágazó;
- hurokkal.
A lineáris algoritmusok iránt érdeklődünk. Kik ők? Parancsokat tartalmaznak, amelyeket egymás után, világos sorrendben kell végrehajtani.
Az algoritmus lineáris szerkezete felírható verbális és grafikus formában is.
Mondjunk egy ilyen példát, szóban leírva. Tehát a feladat: készülj fel az iskolára. Megoldás:
- Rajt.
- Állj fel.
- Végezze el a gyakorlatait.
- Mosd meg magad.
- Öltözz fel.
- Reggelizni.
- Gyűjts össze egy aktatáskát.
- Vége.
A fenti folyamat grafikus formája a következőket ábrázolja:
Lineáris algoritmus blokkdiagramként
A blokkdiagram illusztrációegy algoritmus képe, amelyben minden egyes szakaszt különböző geometriai alakzatok formájában ábrázolt blokkok segítségével ábrázolnak. Ezenkívül a szakaszok közötti kapcsolatot (más szóval a fázisos végrehajtás sorrendjét) nyilak jelzik, amelyek összekötik az ábrákat (blokkokat). Minden blokkot egy felirat kísér. A lineáris algoritmus tipikus műveleteihez a következő geometriai alakzatokat használják:
- Algoritmus kezdő-vége blokk. A blokkon a "start" vagy "end" felirat található.
- Adatbeviteli-kimeneti blokk.Ez a blokk paralelogrammaként van ábrázolva. A következő feliratok kerülnek rá: "input", "output", "print". Ezekhez tartozik a bemeneti vagy kimeneti változók listája is.
- Aritmetikai blokk, vagy döntési blokk. Ez egy téglalapnak felel meg. A blokkon legyen a következő felirat: "művelet", "műveletcsoport".
Itt ilyen blokkdiagramok segítségével lineáris algoritmusok megoldását ábrázoljuk. Ezután beszéljünk az értékek hozzárendelésének sajátosságairól.
Lineáris számítási algoritmusok
Alapvető elemi műveletek a számítástechnikábanAz algoritmus egy változó hozzárendelése egy bizonyos értékhez. Abban az esetben, ha egy konstans értékét a jelölés típusa határozza meg, a változó kizárólag a hozzárendelés eredményeként kap egy meghatározott értéket. Ezt kétféleképpen lehet megtenni: a hozzárendelés parancs használatával; az input parancs segítségével.
Példa egy lineáris algoritmus megoldására
Íme egy példa a közönséges törtek lineáris algoritmussal történő osztására vonatkozó szabályok leírására, amelyek az iskolai tankönyvekben a következő tartalommal rendelkeznek:
- az 1. tört számlálóját meg kell szorozni a 2. tört nevezőjével;
- az 1. tört nevezőjét meg kell szorozni a 2. tört számlálójával;
- törtet kell írni, amelyben a számláló 1 pont, a nevező pedig 2 pont kitöltésének eredménye. Ennek a szabálynak az algebrai formája a következő:
a / b: c / d = (a * d) / (b * d) = m / n.
Tehát készítsünk egy algoritmust a törtek elosztására egy számítógép számára.Annak érdekében, hogy ne tévedjünk össze, ugyanazokat a megnevezéseket fogjuk használni a változókhoz, mint a fenti képletben. a, b, c, d - kezdeti adatok egész változók formájában. Egész számokat is kapunk. A megoldás algoritmikus nyelven a következő lesz:
alg Törtek felosztása
korai
ép a, b, c, d, m, n
bemenet a, b, c, d
m: = a * d
n: = b * c
kimenet m, n
con
A megoldás grafikus formája
A fent leírt lineáris algoritmus diagramja így néz ki:
A hozzárendelési parancs formátuma a következő:
Változó: = kifejezés.
A ": =" jel hozzárendelésként jelenik meg.
A hozzárendelés egy olyan parancs, amelyre a számítógépnek a következőket kell végrehajtania:
- kifejezés értékelése;
- a kapott érték hozzárendelése a változóhoz.
A fenti algoritmus két utasítást tartalmaz hozzárendelésként. A blokkdiagramban a hozzárendelési parancsot egy számítási blokknak nevezett téglalapba kell írni.
Amikor lineáris algoritmusokat írunk le, nincs különösebba szigorú szabályok szigorú betartásának szükségessége a kifejezések írásakor. A szokásos matematikai űrlap segítségével írhatja le őket. Végül is ez nem a programozási nyelv szigorú szintaxisa.
Az algoritmus adott példájában van egy bemeneti parancs is:
Input a, b, c, d.
A blokkdiagramban egy bemeneti parancsot írunkparalelogramma, azaz az I / O blokkban. A parancs végrehajtásával a processzor megszakítja munkáját, amíg a felhasználó meg nem hajt bizonyos műveleteket. Nevezetesen: a felhasználónak be kell írnia a beviteli változókat (értékeiket) a beviteli eszközön (billentyűzeten), és meg kell nyomnia az Entert, amely a beviteli billentyű. Fontos, hogy az értékek ugyanabban a sorrendben legyenek megadva, mint a megfelelő változók a bejegyzési listában.
Lineáris algoritmus. A programozása
Ahogy a cikk elején említettük, a lineáris programok a következő operátorokat tartalmazhatják:
- feladat;
- bemenet;
- Kimenet.
Vagyis a felsorolt operátorok segítségével lineáris algoritmusokat programozunk.
Tehát a programozási nyelv hozzárendelési operátora a következőképpen van írva:
LET A = B, ahol A egy változó, B egy kifejezés. Például A = Y + 20.
A bemeneti operátor így néz ki:
INPUT, például: INPUT C
Az adatok, értékek kiadására szolgáló operátor a következő formában van írva:
NYOMTATÁS. Például a PRINT C.
Vegyünk egy egyszerű példát. Írnunk kell egy programot, ami megkeresi a billentyűzetről beírt A és B számok összegét.
A programozási nyelvben egy programot kapunk, melynek szövege alább látható.
A Pascal programozási nyelv bemeneti, kimeneti operátorai
Pascal nem különbözteti meg a speciális operátorokat,lineáris algoritmust használó bemeneti vagy kimeneti műveleteket jelölve. A programokban az információcsere beépített eljárások segítségével történik. Mivel nincs szükség a szabványos eljárás előzetes leírására, minden hívást tartalmazó program számára elérhető. Ezenkívül az említett eljárás neve nem jelenik meg fenntartott szóként.
Az adatbevitel az ilyen operátorokat használja egy szabványos adatbeviteli rutinra, amely már be van építve a programba.
Olvassa (A, B, C), ahol A, B, C olyan változók, amelyeket be kell írni a RAM-ba a memorizáláshoz.
Readlnn (x1, y, x2) - a bevitel befejezése után a kurzor egy új sor elejére ugrik.
Readlnn; - jelzi az "Enter" megnyomásának várható időpontját. Általában ezt az utasítást az utolsó „Vége” előtti szövegbe illesztjük be, hogy a program végrehajtásának eredményeit a tartalom képernyőre mentsük.
Az adatok megjelenítése a monitor képernyőjén a következő operátorok használatával történik:
Írás (А, В, С) - miután egy sorban megadta a А, В, С értékeket, a kurzor nem hagyja el az aktuális sort.
Writeln (z, y, z2) - az értékek megjelenítésének befejezése után a kurzor ebben a pozícióban egy új sorba lép.
Writeln; - jelzi egy sor kihagyását és az átmenetet egy új sor elejére.
Ilyen egyszerű operátorok segítségével történik az adatbevitel és -kiadás Pascal nyelven.
