1)Линейный алгоритм – описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке. Исполнитель выполняет действия последовательно, одно за другим в том порядке в котором они следуют.
2)Циклический алгоритм – описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие.
Перечень повторяющихся действий называют телом цикла. Циклические алгоритмы бывают двух типов:
· Циклы со счетчиком, в которых какие-то действия выполняются определенное число раз;(Циклы со счетчиком используют когда заранее известно какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Например, на уроке физкультуры вы должны пробежать некоторое количество кругов вокруг стадиона.)
· Циклы с условием, в которых тело цикла выполняется, в зависимости от какого-либо условия. Различают циклы с предусловием и постусловием. (Часто бывает так, что необходимо повторить тело цикла, но заранее не известно, какое количество раз это надо сделать. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия. Такие циклы называются циклы с условием. Циклы в которых сначала проверяется условие, а затем, возможно, выполняется тело цикла называют циклы с предусловием. Если условие проверяется после первого выполнения тела цикла, то циклы называются циклы с постусловием.)
Задания 8. Линейный алгоритм, записанный на алгоритмическом языке
3)Разветвляющийся алгоритм — алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий. В общем случае схема разветвляющегося алгоритма будет выглядеть так: «если условие, то действие 1, иначе действие 2»
Условие – это высказывание которое может быть либо истинно, либо ложно.
Еще раз обратим внимание, что существует две формы ветвления – неполная (когда присутствует только одна ветвь, т.е. в зависимости от истинности условия либо выполняется, либо не выполняется действие) и полная (когда присутствуют две ветви, т.е. в зависимости от истинности условия выполняется либо одно, либо другое действие).
4)Вспомогательный алгоритм – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя.
Вспомогательный алгоритм, записанный на языке программирования, называется подпрограммой. При создании средних по размеру программ используется структурное программирование, идея которого заключается в том, что структура программы должна отражать структуру решаемой задачи, чтобы алгоритм решения был ясно виден из исходного текста.
Программа разбивается на множество подпрограмм, каждая из которых выполняет какое-то действие, предусмотренное исходным заданием. Комбинируя подпрограммы, удается сформировать итоговый алгоритм используя блоки кода (подпрограммы), имеющих определенную смысловую нагрузку. Обращаться к этим подпрограммам можно по их имени. Очень важная характеристика подпрограмм — это возможность их повторного использования.
Источник: studopedia.ru
Линейные алгоритмы
Линейный тип алгоритмов
Линейный тип алгоритмов — это алгоритм, в котором операции следует выполнять в порядке их расположения, одну за другой, вне зависимости от других условий.
Общие сведения
Все алгоритмы, которые выполняют функцию решения поставленной задачи, как правило, оперируют некоторым набором данных. Под данными понимается какая-либо информация, которая представлена в структурированном виде и пригодна для использования её алгоритмом. Информационные данные, заданные ещё до реализации алгоритма, называются входными (начальными, исходными) данными. Итоговые результаты, полученные после выполнения алгоритма (решения задачи) называются выходными, конечными данными. Все данные делятся на два типа:
- Данные переменного типа. Их значения могут меняться при реализации вычислений согласно заданному алгоритму.
- Данные постоянного типа (константы). Их численное выражение не изменяется при выполнении операций по алгоритму.
К примеру, необходимо определить площадь круга согласно формуле, $S = π R^2$ (пи эр квадрат). В этом алгоритме определены две переменные:
- Радиус окружности, обозначаемый переменной $R$.
- Площадь круга, обозначаемая переменной $S$
- Число $π$ (пи), которое является константой и равняется числу $3,14$.
Все переменные и константы имеют своё только им присущее имя, числовые значения и типы. Специальные идентификаторы применяются для задания имён переменным и константам. Сам идентификатор может быть представлен как последовательный набор буквенных и цифровых символов, но при этом он всегда начинается с буквы.
Все переменные и константы помещаются в ячейки памяти в виде чисел в двоичном коде. Информационные данные подразделяются по их типам, что является фундаментальной основой программ. Во всех языках программирования есть своя методология определения типов данных. Но при этом в любом языке существует требуемый комплект основополагающих типов данных, который включает в себя:
«Линейный тип алгоритмов»
Готовые курсовые работы и рефераты
Решение учебных вопросов в 2 клика
Помощь в написании учебной работы
- Целочисленный тип данных.
- Тип данных — вещественные числа.
- Логический тип данных.
- Символьный тип данных.
При этом тип значения определяет ещё три особенности:
- Допустимое множество значений.
- Допустимое множество операций.
- Формат внутренних обозначений.
Типы констант возможно определить по контексту, то есть по конкретному написанию в текстовой форме. А типы переменных могут быть установлены путём описания каждой переменной. Существует другой метод классификации данных, по формату структуры данных. Данные подразделяются на имеющие структуру (структурированные) и простые.
Простые данные, которые ещё имеют название скалярных, это когда одна величина соответствует одному значению. У структурированных данных одной величине может соответствовать много значений. Структурированными данными считаются массивы, множества и так далее.
Линейный тип алгоритмов
Типы алгоритмов зависят от характеристик выполняемых задач. Известны следующие типы алгоритмов:
- Линейные алгоритмы.
- Разветвляющиеся алгоритмы.
- Алгоритмы с повторяющимися циклами (циклические).
Определение 2
Под линейными понимаются алгоритмы, в которых все операции выполняются поочерёдно в строго заданной последовательности, причём каждая операция одноразовая и осуществляется чётко за предшествующей командой.
К таким алгоритмам, к примеру, относится расчёт по простым, не имеющим альтернативных вариантов, выражениям, которые также не имеют никаких ограничивающих условий на имеющиеся переменные. Обычно, линейные алгоритмы выступают составляющим элементом более сложных алгоритмов.
Линейные алгоритмы формируются из команд присваивания, ввода-вывода и использования вспомогательных алгоритмов. Главной простой операцией в алгоритмах вычислений, считается задание определённого значения переменной. Поскольку константа сразу имеет определённое формой её записи значение, то переменным величинам определённое числовое или логическое значение присваивается в процессе работы алгоритма. Присваиванием называется операция, запоминающая значение выражения справа от знака равно (=), для переменной или составляющей массива, которые расположены слева от этого знака. При выполнении операции присваивания может выполняться изменение типа данных, если имеется их несовпадение. Операция присваивания может быть выполнена следующими методами:
- При помощи специальной команды присваивания.
- При помощи использования команд ввода.
Операция (команда) присваивания подразумевает следующий набор действий компьютера:
- Производится вычисление выражения.
- Результат вычислений присваивается переменной величине.
Команда присваивания обладает тремя основными свойствами:
- До тех пор, пока переменной не определено её значение, она считается неопределённой переменной.
- Полученное переменной значение, она будет сохранять до следующей операции присваивания.
- Вновь присвоенное значение переменной отменяет предыдущие значения.
Могут быть использованы также следующие форматы выражения алгоритмов:
- Табличный формат.
- Словесный формат.
- Графический формат.
- Но эти форматы применимы не для каждого используемого алгоритма, это зависит от его типа.
При постановке задачи требуется назначить переменные, значения которых будут задаваться как исходные, и переменные, величины которых требуется определить, и, кроме того, требуется указать формальную связь этих переменных. Табличный формат выражения алгоритма возможно применять только для линейных алгоритмов вычислений. Очерёдность операций, заданных таблицей, должна выполнять следующие требования:
- Команды задаются в наименованиях столбцов.
- Процесс выполнения решения разбивается на элементарные этапы, отражённые в названиях столбцов, которые задают дискретность структуры данного алгоритма.
- Таблица должна быть понятной для реализации.
- Все операции однозначно определяются по их смыслу, начало выполнения следующей операции строго определено последовательностью идущих столбцов таблицы.
- Количество табличных столбцов ограничено, то есть алгоритм не бесконечен.
- Функция массовости. Таблица может допускать расчёты при разных начальных данных, если зафиксирован итог вычислительного процесса для каждого из вариантов в разных её строках.
Источник: spravochnick.ru
Что такое программы с линейным алгоритмом выполнения
Внимание Скидка 50% на курсы! Спешите подать
заявку
Профессиональной переподготовки 30 курсов от 6900 руб.
Курсы для всех от 3000 руб. от 1500 руб.
Повышение квалификации 36 курсов от 1500 руб.
Лицензия №037267 от 17.03.2016 г.
выдана департаментом образования г. Москвы
Программирование линейных алгоритмов
Реферат по теме: «Программирование линейных алгоритмов»
Ученика 9-г класса
средней школы №150
- Понятие алгоритмических структур.
- Линейный алгоритм
- Использование алгоритмов линейной структуры.
- Графические блок-схемы.
- Выводы.
- Список использованной литературы.
Компьютерная программа является алгоритмом действий для процессора компьютера, а сам процессор – исполнителем данного алгоритма.
Сама по себе компьютерная программа является общим алгоритмом, который в свою очередь разделяется на отдельные составные части, на отдельные алгоритмы, которые принято называть алгоритмическими структурами, хотя не будет ошибочно, если называть такие структуры просто алгоритмами. Владея навыками в применении алгоритмических структур, программист как бы строит программу в целом, как здание из отдельных кирпичиков.
В процессе создания и использования языков программирования были реализованы многие виды алгоритмических структур, как говорится – на все случаи жизни. На сегодняшний день, в любом современном языке, на основании имеющегося арсенала алгоритмов, можно оформить практически любое поведение процессора по желанию программиста, другими словами – написать абсолютно любую программу.
Не смотря на обилие возможностей создания огромного количества самых сложных программ, большое количество языков программирования, различных требований к созданию компьютерных программ, алгоритмических структур всего несколько. Грамотно осознав и накопив опыт по работе с этим количеством алгоритмов, можно смело приступать к созданию компьютерной программы.
Причем даже не столь важно, какой язык программирования использовать, синтаксис языка (его ключевые слова и правила оформления) всегда можно посмотреть в нужном справочнике, а вот общий алгоритм вашей собственной программы, принципы и пути взаимосвязей между алгоритмическими структурами в ней известны только вам, как автору, и никто вам здесь не помощник, ни справочники, ни база данных Интернета, только вы сами и ваши знания. Еще одно доказательство тому, что не существует программ с абсолютно одинаковым алгоритмом. Если сравнить между собой две одинаковые на первый взгляд программы, которые выполняют одни и те задачи, выполнены по одному и тому же заказу (техническому заданию — ТЗ), на входе получают одни и те же данные, а на выходе выдают одинаковые результаты, то все равно их внутренний алгоритм, внутреннее содержимое будет разное и зависеть оно будет только от индивидуальных особенностей автора-программиста. Из чего можно сделать вывод, что создание программы для компьютера – это глубоко творческий процесс. Также как два художника срисовывая в природе одну и ту же лесную опушку, никогда не нарисуют одинаково.
Итак, как уже говорилось, существует несколько видов алгоритмических структур, которые существуют почти во всех языках программирования, кроме нескольких узконаправленных:
1. Линейный алгоритм;
2. Разветвленный алгоритм (ветвление);
3. Алгоритмическая структура «Выбор»;
4. Алгоритмическая структура «Цикл» (циклический алгоритм).
Язык Visual Basic не исключение, как член группы высокоуровневых языков программирования, в нем присутствуют все четыре вида алгоритмических структур. Рассмотрим подробнее самый простой вид алгоритма – линейный алгоритм.
Линейным называется алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой.
Не зря линейный алгоритм называют еще элементарным – в нем все команды для процессора расписаны последовательно, а значит, и выполняются также – одна за другой, по линейке, без отклонений, без условий. Такие команды называют еще серией команд.
Давайте вспомним примеры. Выполнение домашнего задания по информатике мы выполняли последовательно, у нас все для этого было: учебник по информатике, записи лекций с уроков, знания, вопросы домашнего задания и так далее. Или пример с «Калькулятором» – программой, которая умела суммировать цифры и состояла лишь из поля ввода для переменной a, поля ввода для переменной b, кнопки «+», кнопки «=» и поля вывода результата.
Такая программа бы являлась самой простой, потому что построена она на самом простом алгоритме – линейном, других возможностей, кроме суммирования, она бы не имела. То есть процессор, после загрузки вел себя строго линейно – ожидал ввода первой цифры, потом второй, суммировал и выдавал какой-то результат. Мы не предоставили возможности процессору повести себя как-то иначе.
А что если бы наш «Калькулятор» умел бы не только суммировать, но и делить, например, a на b. Из правил арифметики мы знаем, что деление на 0 невозможно, но получилось бы так, что пользователь нашей программы в качестве делителя ввел ноль. Математическая операция невозможна, процессор бы вернул ошибку, а программа – неприятное сообщение. Как быть в этом случае?
На это и существуют более «продвинутые» алгоритмические структуры, о которых мы поведем речь в следующих статьях. Может сложиться мнение, что линейный алгоритм неудобен и не стоит его использовать, владея знаниями по другим алгоритмам. Но это в корне неверный вывод – написать программу, не используя линейный алгоритм невозможно. Он составляет костяк программы, ее основу, в внутри него, там где это необходимо, производят вставки других алгоритмических структур.
Прежде чем, приступить к написанию программы, чтобы сделать алгоритм более наглядным и лучше отследить моменты дискретизации и детерминированности, часто используют блок-схемы. Это графическое изображение, где в виде различных геометрических фигур описывают элементы будущей программы.
Причем за определенными фигурами закреплены конкретные элементы, например, серию команд (линейный алгоритм) принято обозначать в виде прямоугольника, внутри которого описывается сама последовательность действий. Фигурой эллипса (прямоугольника с закругленными углами) обозначают начало и конец программы. Стрелками указывают направление действия программы. Существуют специальные ГОСТы, где перечислены все возможные фигуры, используемые для этих целей: ГОСТ 19.701-90, ГОСТ 19.002-80, ГОСТ 19.003-80.
Попробуем изобразить «Калькулятор» из нашего прошлого примера в виде блок-схемы:
Упрощенная блок-схема линейного алгоритма (Щелкните для увеличения)
У нас получилась довольно простая блок-схема всего из трех геометрических фигур, где во внутрь прямоугольника мы образно поместили серию команд. Такая схема является приблизительной и не отражает сущности программы и ее составных частей, даже на уровне линейного алгоритма. Попробуем усложнить блок-схему этого же примера, используя более широкий диапазон фигур:
Более сложная схема линейного алгоритма
Как мы видим из этого рисунка, для каждого действия существует определенная фигура: для ввода-вывода – параллелограмм, для сохранения данных в неавтономную (энергозависимую память) – прямоугольник с закругленными боками. Этот наш пример можно было бы усложнять, приводить к более профессиональному виду и далее, но на данном этапе работы, примем такой вариант, как наиболее правильный.
Итак, подведем итоги данного реферата:
1. Компьютерная программа – общий алгоритм для процессора, который состоит из отдельных блоков – алгоритмических структур;
2. Алгоритмических структур известное количество, правильное и рациональное использование которых позволяет реализовать любые, самые сложные маневры при написании программы;
3. Создание программы – творческий процесс. Это – продукт, созданный индивидуально каждым программистом, основываясь на его знаниях, умениях, навыках и опыте работы;
4. Самое сложное в программировании – целенаправленное и осознанное использование алгоритмических структур;
5. Линейный алгоритм самый простой и не позволяет реализовать элементы программы в зависимости от условий, однако на нем базируется остов всей программы. Это как цемент в строительстве стены – его не видно в готовом объекте, но без него стена ссыпалась бы в песок, камни и другие строительные составляющие;
6. В целях визуального представления связки элементов программы используются графические блок-схемы. Прежде чем приступить к написанию кода программы, желательно составить такую схему – она поможет в дальнейшем не ошибиться и не запутаться.
- Вершик А. М. « O Л. В. Канторовиче и линейном программировании »
- Cлайды по линейному программированию
- Большакова И. В., Кураленко М. В. « Линейное программирование. Учебно-методическое пособие к контрольной работе »
- Барсов А. С. « Что такое линейное программирование », Популярные лекции по математике , Гостехиздат, 1959.
- Автоматизация решения экстремальных задач линейного программирования
Источник: doc4web.ru