Что такое программа это реализация алгоритма

Что такое программа это реализация алгоритма

Для реализации представленной математической модели в среде программирования необходимо составить алгоритм программы. В данном случае целесообразно использовать операторы множественного выбора, так как необходимо реализовать два направления моделирования — расчет и построение.

Приложение состоит из 4 блоков. Алгоритм главной формы представлен на листе 1 графической части.

Блок «Файл» даёт возможность создать новый файл, сохранить графическое представление построенной модели для дальнейшего использования посредствам команды «Открыть».

Для выполнения расчётов необходимо выполнить построение графа. Блок «Построение» предполагает визуальное представление графа с соответствующим заполнением переменных по ходу построения. Алгоритм подпрограммы «Построение» представлен в соответствии с листом 2 графической части.

Для построения модели графа необходимо сначала выбрать объект — узел, ребро. При построении узлов определяются названия городов, которые будут включены в имитационную модель сети передачи данных. А при проектировании рёбер определяются интенсивности пропускной способности для каждого населённого пункта.

MD5 — алгоритм и программная реализация

После выбора объекта выбирается режим построения — добавить, выделить, удалить.

Блок «Расчёт» определяет параметры графа в соответствии с формулами (1) — (6), кратчайший путь в графическом и текстовом виде, реализованный по алгоритму Дейкстры, а также отчёт расчётов.

Отчёт результатов обобщает данные полученные на предыдущих шагах алгоритма и определяет параметры модели в виде таблиц, в которых зависимости от выбранного параметра может быть отражена информация о следующих результатах расчётов:

— время задержки пакетов в каналах между городами;

— интенсивность потока в каждом из узлов.

В алгоритме предусмотрено обращение в случае необходимости к справочной информации и руководству пользователя.

Также алгоритм спроектирован таким образом, что на любом этапе выполнения есть возможность прервать работу и выйти из проекта.

Реализация алгоритма программы на языке программирования

Алгоритм данной задачи реализован в среде объектно-ориентированного программирования Delphi.

Основные команды приложения лучше всего сделать доступными через пункты меню главного окна программы. Назначение пунктов меню можно пояснить в строке состояния главного окна. Нажатие на правую кнопку мыши сбрасывает выделение графа, кроме режима задания параметров узлов (в этом случае такая команда вызовет контекстное окно свойств для выбранной вершины).

Также необходимо обеспечить выполнение следующих команд.

Команды «Построение»приводит приложение в режим добавления узлов рёбер сети.

var i, j, cur_reb_stac1, cur_reb_stac2 : integer;

for i:= 1 to last_ver do

if i = cur_ver then Form1.Canvas.Pen.Color := clRed

else Form1.Canvas.Pen.Color := clBlack;

for i:= 1 to last_ver do

for j:= 1 to last_ver do

АЛГОРИТМЫ в ПРОГРАММИРОВАНИИ для новичков | Левенштейн, Фибоначчи, Факториал и т.д.

begin X1:= (usel[j].X — rad_ver);

Y1:= (usel[j].Y — rad_ver);

ifkanal[i, j] > 0 then

if (i=cur_reb_p1) and (j=cur_reb_p2) then

else if (propusk[i,j].Intens>propusk[i,j].Traf) then

for i:= 1 to Count_p-1 do

begin Form1.Canvas.Pen.Color := clRed;

Команда «Расчеты — Подсчет параметров»рассчитывает матрицу вероятностей переходов графа, проверяет каждую дугу на стационарность (в случае нестационарности, соответствующая дуга может быть выделена цветом и выдавать предупреждение о неверности заданного параметра), а также рассчитывает веса существующих ребер. Результат на экране можно не отображать.

withRadioGroup1, StringGrid1 do

for i := 1 to last_ver do

1: begin //Пропускнаяспособность

for i := 1 to last_ver do

for j := 1 to last_ver do

2: begin //Время задержки пакетов в каналах между городами

GroupBox1.Caption:=’Время задержки пакетов в каналах между городами’;

for i := 1 to last_ver do

for j := 1 to last_ver do

3: begin //Интенсивность потока в каждом из узлов

GroupBox1.Caption:=’Интенсивность потока в каждом из узлов’;

for i := 1 to last_ver do

for j := 1 to last_ver do

Команда «Расчеты — Кратчайший путь». По данной команде программа вычисляет оптимальный путь между 0-й и последней вершиной при всех рассчитанных параметрах графа. Оптимальный путь целесообразно выделить на графе цветом.

//Кратчайший путь — алгоритм Дейкстры

procedure TForm1.N23Click(Sender: TObject);

if (ver_first < 1) or (ver_first>21) then ver_first := 1;

fillchar(Ras_Path,sizeof(Ras_Path), 10000); //бесконечность

Ras_Path[ver_first] := 0;//расстояние до начальной вершины

for i:=1 to 21 do

for j:=1 to 21 do

for j:=1 to 21 do

if ((propusk[v,j].Traf<>0) and (not versina[j]) and

and (ras_Path[j]<>0)) then p[j]:=p[j]+p[v]+’/’+inttostr(j)

for i := 1 to 21 do

if i=ver_last then p[i]:=inttostr(ver_first)+p[i]+’!’;

//—отображение на экране

S:=»; Count_p:=0; for i:=1 to length(p[ver_last]) do

if (copy(p[ver_last],i,1)=’/’) or (copy(p[ver_last],i,1)=’!’) then

// Вывод перечень вершин пути

for i:=1 to Count_p-1 do

Memo1.Text := Memo1.Text + IntToStr(krat_put[i]) + ‘-‘;

Memo1.Text := Memo1.Text + IntToStr(krat_put[Count_p]);

for i := 1 to Count_p do

Path := Path + ras_Path[krat_put[i]];

for i:= 1 to Count_p-1 do

begin Form1.Canvas.Pen.Color := clRed;

Команда «Расчеты — Отчет». Выводит на экран модальное окно, содержащее в себе отчет по рассчитанным параметрам модели в текстовом виде (время задержки в каждой дуге, интенсивность прихода заявок в каждый узел, а также метки вершин).

procedure TForm1.N20Click(Sender: TObject);

var i,j, cur_reb_stac1, cur_reb_stac2 : integer;

for i:=1 to 21 do

for j:=1 to 21 do

usel[i].TrafOut := usel[i].TrafOut + propusk[i,j].Traf;

for i:=1 to 21 do

for j:=1 to 21 do

//интенсивность канала и число пакетов поступающих в город

for i:=1 to 21 do

for j:=1 to 21 do

for i:=1 to last_ver do

For j:=1 to last_ver do

beginshowmessage(‘Необходимо увеличить пропускную способность канала между городами : ‘+usel[i].Name + ‘ и ‘ + usel[j].Name);

//расчет задержек в ребрах

for i:=1 to 21 do

for j:=1 to 21 do

if (propusk[i,j].Traf<> 0) then begin

ifpropusk[i,j].Traf — propusk[i,j].Intens = 0

thenpropusk[i,j].Traf := propusk[i,j].Traf + 1;

Команда «Файл — Новый» осуществляет создание нового пустого документа модели сети передачи данных.

//Создание нового файла

procedure TForm1.N6Click(Sender: TObject);

Источник: studbooks.net

Реализация алгоритма

Как только алгоритм выражен, допустим, в виде последователь­ности шагов и мы убедились в его правильности, настает черед реали­зации алгоритма, т. е. написания программы для ЭВМ.

Написание программы зависит от многих качеств, как объективных, так и субъективных. Но среди всех аспектов целесообразно выделить такие, как выбор языка программирования, выбор структуры данных, типы оборудования, на которых будет эксплуатироваться программа, тип интерфейса, который необходим для работы этой программы и многое другое.

Реализация алгоритма — этот существенный шаг может быть трудным. Во-первых, трудность заключается в том, что очень часто отдельно взятый шаг алгоритма может быть выражен в форме, которую трудно перевести непосредственно в конструкции языка программирования. Например, один из шагов алгоритма может быть записан в виде, требующем це­лой подпрограммы для его реализации. Во-вторых, реализация может оказаться трудным процессом потому, что перед тем, как мы сможем начать писать программу, мы должны построить целую систему струк­тур данных для представления важных аспектов используемой мо­дели. Чтобы сделать это, необходимо ответить, например, на такие вопросы:

Каковы основные переменные?

Каких они типов?

Сколько нужно массивов и какой размерности?

Имеет ли смысл пользоваться связными списками?

Какие нужны подпрограммы (возможно, уже записанные и реализованные)?

Каким языком программирования пользоваться?

На каких типах оборудования будет использоваться данный программный продукт?

Каковы основные аспекты взаимодействия человек — ЭВМ?

На какого пользователя рассчитано программное обеспечение?

Для какого класса задач и продолжительности по времени разрабатывается данное программное обеспечение?

Как будет проводится верификация?

Конкретная реализация может существенно влиять на требования к памяти и на скорость алгоритма.

Другой аспект построения программной реализации — это про­граммирование сверху-вниз. Объяснение этого понятия будет дано в позднее, а пока укажем, что программирование сверху-вниз— это подход к разработке и реализации, который состоит в преобразо­вании алгоритма в такую последовательность все более конкретизи­рованных алгоритмов, что окончательный вариант представляет собой программу для ЭВМ.

Сделаем одно важное замечание. Одно дело — доказать правиль­ность конкретного алгоритма, описанного в словесной форме. Другое дело — доказать, что данная машинная программа, предположи­тельно являющаяся реализацией этого алгоритма, также правильна. Таким образом, необходимо очень тщательно следить, чтобы процесс преобразования правильного алгоритма (в словесной форме) в машин­ную программу «заслуживал доверия».

Источник: studopedia.ru

Алгоритмизация. Введение в язык программирования С++ — тест 3

nbsp

nbsp

nbsp

nbsp

Упражнение 8: Номер 1

Выберите варианты записи строк для данной части блок-схемы:

nbsp

nbsp

nbsp

nbsp

nbsp

Номер 2

Выберите вариант записи строк для данной части блок-схемы:

nbsp

nbsp

nbsp

nbsp

Номер 3

Какая часть блок-схемы подходит для данного участка кода?

nbsp

nbsp

Источник: eljob.ru

Понятие алгоритма. Виды алгоритмов

Аннотация: Алгоритм является базовым понятием для тех, кто хочет начать программировать на любом языке программирования. Любая задача может быть формализована алгоритмически. Чтобы понять, с чего начать, рассмотрим основные виды алгоритмов. Цель данной лекции – ознакомить студентов с понятием алгоритма; показать, что такая абстрактная вещь как алгоритм окружает нас в повседневной жизни.

Существует несколько определений понятия алгоритма. Приведем два самых распространенных.

Алгоритм – последовательность чётко определенных действий, выполнение которых ведёт к решению задачи. Алгоритм, записанный на языке машины, есть программа решения задачи.

Алгоритм – это совокупность действий, приводящих к достижению результата за конечное число шагов.

Вообще говоря, первое определение не передает полноты смысла понятия алгоритм. Используемое слово «последовательность» сужает данное понятие, т.к. действия не обязательно должны следовать друг за другом – они могут повторяться или содержать условие.

1. Дискретность (от лат. discretus — разделенный, прерывистый) – это разбиение алгоритма на ряд отдельных законченных действий (шагов).
2. Детерминированность (от лат. determinate — определенность, точность) — любое действие алгоритма должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае. Например, алгоритм проезда к другу, если к остановке подходят автобусы разных маршрутов, то в алгоритме должен быть указан конкретный номер маршрута 5. Кроме того, необходимо указать точное количество остановок, которое надо проехать, скажем, три.
3. Конечность – каждое действие в отдельности и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения.
4. Массовость – один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными.
5. Результативность – алгоритм должен приводить к достоверному решению.

Основная цель алгоритмизации – составление алгоритмов для ЭВМ с дальнейшим решением задачи на ЭВМ.

1. Любой прибор, купленный в магазине, снабжается инструкцией по его использованию. Данная инструкция и является алгоритмом для правильной эксплуатации прибора.
2. Каждый шофер должен знать правила дорожного движения. Правила дорожного движения однозначно регламентируют поведение каждого участника движения. Зная эти правила, шофер должен действовать по определенному алгоритму.
3. Массовый выпуск автомобилей стал возможен только тогда, когда был придуман порядок сборки машины на конвейере. Определенный порядок сборки автомобилей – это набор действий, в результате которых получается автомобиль.

Существует несколько способов записи алгоритмов. На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов:

1. словесная (запись на естественном языке);
2. 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.);
3. графическая (изображения из графических символов – блок-схема);
4. программная (тексты на языках программирования – код программы).

Рассмотрим подробно каждый вариант записи алгоритмов на примере следующей задачи. Требуется найти частное двух чисел.

Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке. Ответ при этом получает человек, который выполняет команды согласно словесной записи.

Пример словесной записи:

1. задать два числа, являющиеся делимым и делителем;
2. проверить, равняется ли делитель нулю;
3. если делитель не равен нулю, то найти частное, записать его в ответ;
4. если делитель равен нулю, то в ответ записать «нет решения».

Словесный способ не имеет широкого распространения, так как такие описания: строго не формализуемы; страдают многословностью записей; допускают неоднозначность толкования отдельных предписаний.

Псевдокод занимает промежуточное место между естественным и формальным языками. С одной стороны, он близок к обычному естественному языку, поэтому алгоритмы могут на нем записываться и читаться как обычный текст.

С другой стороны, в псевдокоде используются некоторые формальные конструкции и математическая символика, что приближает запись алгоритма к общепринятой математической записи. В псевдокоде не приняты строгие синтаксические правила для записи команд, присущие формальным языкам, что облегчает запись алгоритма на стадии его проектирования и дает возможность использовать более широкий набор команд, рассчитанный на абстрактного исполнителя. Однако в псевдокоде обычно имеются некоторые конструкции, присущие формальным языкам, что облегчает переход от записи на псевдокоде к записи алгоритма на формальном языке. Ответ при этом получает человек, который выполняет команды согласно псевдокоду.

Приведем основные управляющие структуры псевдокода в табл. 1.1.

Источник: intuit.ru