Программы линейной структуры что это такое

Линейные программы

Линейной называется программа, все операторы которой выполняются последовательно, в том порядке, в котором они записаны. Это самый простой вид программ.

Переменная — это величина, которая во время работы программы может —

изменять свое значение. Все переменные, используемые в программе, должны быть описаны в разделе описания переменных, начинающемся со служебного слова var.

Для каждой переменной задается ее имя и тип, например:

var number : integer; х, у : real; option : char;

Имя переменной определяет место в памяти, по которому находится значение переменной. Имя дает программист. Оно должно отражать смысл хранимой величины и быть легко распознаваемым.

Тип переменных выбирается исходя из диапазона и требуемой точности представления данных.

При объявлении можно присвоить переменной некоторое начальное значение, т.е. инициализировать ее. Под инициализацией понимается задание значения, выполняемое до начала работы программы. Инициализированные переменные описываются после ключевого слова const:

Калбаева А Т Программы линейной структуры

const number : integer = 100; x : real = 0.02; option : char = ‘ю’;

По умолчанию все переменные, описанные в главной программе, обнуляются.

Выражение — это правило вычисления значения. В выражении участвуют —

операнды, объединенные знаками операций. Операндами выражения могут быть константы, переменные и вызовы функций. Операции выполняются в определенном порядке в соответствии с приоритетами, как и в математике. Для изменения порядка выполнения операций используются круглые скобки, уровень их вложенности практически не ограничен.

Результатом выражения всегда является значение определенного типа, который определяется типами операндов. Величины, участвующие в выражении, должны быть совместимых типов.

Далее приведены операции ПАСКАЛЯ, упорядоченные по убыванию приоритетов.

Функции, используемые в выражении, вычисляются в первую

Примеры выражений:

t + sin (х)/2 * х —результат имеет вещественный тип; а 0) and (у Любая программа при вводе исходных — данных и выводе результатов взаимодействует с внешними устройствами. Совокупность стандартных устройств ввода и вывода, т.е. клавиатуры и экрана дисплея, называется консолью.

Ввод с клавиатуры. Для ввода с клавиатуры определены следующие процедуры: read и readln: read (список); readln [(список)];

В скобках указывается список имен переменных через запятую. Квадратные скобки указывают на то, что список может отсутствовать. Например:

read (a, b, с); readln (у); readln;

Вводить можно целые, вещественные, символьные и строковые величины. Вводимые значения должны разделяться любым количеством пробельных символов (пробел, табуляция, перевод строки).

Ввод значения каждой переменной выполняется так:

• ? значение переменной выделяется как группа символов, расположенных между разделителями;
• ? эти символы преобразуются во внутреннюю форму представления, соответствующую типу переменной;
• ? значение записывается в ячейку памяти, определяемую именем переменной.

Кроме этого, процедура readln после ввода всех значений выполняет переход на следующую строку исходных данных. Процедура readln без параметров просто ожидает нажатия клавиши Enter.

Лекция «Алгоритмы и программы линейной структуры»

Особенность ввода символов и строк состоит в том, что пробельные символы в них ничем не отличаются от всех остальных, поэтому разделителями являться не могут.

Вывод на экран. При выводе выполняется обратное преобразование: из внутреннего представления в символы, выводимые на экран. Для этого в языке определены стандартные процедуры write и writeln: write (список); writeln [(список)];

Процедура write выводит указанные в списке величины на экран, а процедура writeln вдобавок к этому еще и переводит курсор на следующую строку. Процедура writeln без параметров просто переводит курсор на следующую строку.

Выводить можно величины логических, целых, вещественных, символьного и строкового типов. В списке могут присутствовать не только имена переменных, но и выражения, а также их частный случай — константы. Кроме того, для каждого выводимого значения можно задавать его формат, например: writeln (а:4, Ь:6:2);

После имени переменной а через двоеточие указано количество отводимых под нее позиций, внутри которых значение выравнивается по правому краю. Для b указано две форматные спецификации, означающие, что под эту переменную отводится всего шесть позиций, причем две из них — под дробную часть.

Источник: studme.org

02. Линейный алгоритм

Любой алгоритм можно составить из нескольких базовых структур. Простейшей из них является линейная (следование).

Линейный алгоритм (следование) образуется командами, выполняемыми однократно в той последовательности, в которой они записаны.

Пример программы линейной структуры

Программа на языке Pascal

var a, b, c: integer;

2. Объявление переменных

3. Начало блока операторов

4. Ввод исходных данных

5. Вычисление по формуле

6. Вывод результата

7. Конец блока операторов

Чтобы составить программу линейной структуры.

1. Определить, что является исходными данными, какие будут у них типы. Выбрать имена переменных.
2. Определить, что является искомыми результатами, какие будут у них типы. Выбрать имена переменных.
3. Определить, какие формулы связывают исходные данные с результатами.
4. Если нужны промежуточные данные, определить их типы и выбрать имена вспомогательных переменных.
5. Описать все используемые переменные.
6. Записать алгоритм, который должен включать:

1. ввод всех исходных данных;
2. вычисления;
3. вывод результатов.

Ввод и вывод данных

Для ввода данных в языке Pascal используются процедуры

read(переменные); например, read(a, b, c);

readln(переменные); например, readln(a, b, c);

Для вывода данных в языке Pascal используются процедуры

write(выражения); например, write(‘a =’, a, ‘b + c =’, b + c);

writeln(выражения); например, writeln(‘a =’, a, ‘b + c =’, b + c);

Процедуры readln и writeln отличаются от read и write тем, что после ввода/вывода производят перевод строки.

Математические операции и функции

В языке программирования Pascal имеется 6 арифметических операции и несколько встроенных функций. Обратите внимание, что существуют довольно строгие ограничения на использование арифметических операций с разными типами данных.

Источник: www.sites.google.com

Линейный алгоритм. Понятие и особенности. Блок-схема

Каждый человек на протяжении своей жизни решает множество задач разной сложности. Но даже самые простые из задач выполняются последовательно, то есть за несколько шагов. Эту последовательность можно назвать алгоритмом. Последовательности бывают разные, но начинать их изучение лучше всего с линейных.

Прежде чем приступить к рассмотрению основной темы статьи, следует сделать краткое отступление и сказать несколько слов про алгоритмический язык.

Алгоритмический язык

Представьте, что человеку, работающему за компьютером, поставлена некая вычислительная задача. В языке программирования решение этой задачи выполняется с помощью алгоритмизации. Решение предполагает: — разбиение на этапы;

— составление программы решения на алгоритмическом языке;

— отладку программы (возможны ошибки — их надо исправить);

— выполнение на ПК;

Алгоритмический язык является средством описания алгоритмов, а уже алгоритм, в свою очередь, представляет собой чёткое описание определённой последовательности действий , направленных на решение необходимой задачи.

Свойства алгоритма

— конечность . Любой алгоритм должен быть завершённым, а окончание наступает после выполнения определённого числа шагов;

— однозначность , понятность. Не допускается разных толкований, неопределённости и двусмысленности — всё должно быть чётко и ясно, а также понятно исполнителю — и правила выполнения действий линейного алгоритма, и сами действия;

— результативность . Итог работы — результат, полученный за конечное число шагов;

— универсальность , массовость. Качественный алгоритм способен решать не одну задачу, а целый класс задач, имеющих схожую постановку/структуру.

Линейная структура

Любой алгоритм составляется из ряда базовых структур. Простейшей базовой структурой является следование — структура с линейными характеристиками. Из этого можно сформулировать определение.

Линейный алгоритм — это алгоритм, образуемый командами, которые выполняются однократно и именно в той последовательности, в которой записаны. Линейная структура, по сути, проста. Записать её можно как в текстовой, так и в графической форме.

Представим, что у нас стоит задача пропылесосить ковёр в комнате. В текстовой форме алгоритм будет следующим:

— принести пылесос к месту уборки;

И каждый раз, когда нам надо будет пылесосить, мы будем выполнять один и тот же алгоритм.

Теперь поговорим про графическую форму представления.

Блок-схема

Для изображения алгоритма графически используют блок-схемы. Они представляют собой геометрические фигуры (блоки), соединённые стрелками. Стрелки показывают связь между этапами и последовательность их выполнения. Каждый блок сопровождается надписью.

Рассмотрим фигуры, которые используются при визуализации типичной линейной последовательности.

Блок начала-конца :

Блок ввода-вывода данных (отображает список вводимых и выводимых переменных):

Арифметический блок (отображает арифметическую операцию/группу операций):

Условный блок (позволяет описать условие). Алгоритмы с таким блоком используются при графической визуализации алгоритмов с ветвлением:

Условного блока нет в классическом линейном алгоритме, так как в нём, как уже было сказано ранее, все операции выполняются последовательно, то есть одна за другой. В линейном алгоритме размещение блоков выглядит следующим образом:

А вот, как решается задача по нахождению площади треугольника по формуле Герона. Здесь a, b, c – это длины сторон, S – площадь треугольника, P – периметр.

Следует обратить внимание, что запись «=» — это не математическое равенство, а операция присваивания . В результате этой операции переменная, стоящая слева от оператора, получает значение, которое указано справа. Значение не обязательно должно быть сразу определено (a = 3) — оно может вычисляться посредством выражения (a = b + z), где b = 1, a z = 2.

Примеры линейных алгоритмов

Если рассмотреть примеры решения на языке Pascal (именно этот язык до сих пор используется для изучения основ алгоритмизации и программирования), то можно увидеть следующую картину:

И, соответственно, блок-схема программы линейной структуры будет выглядеть следующим образом:

Как составить программу линейной структуры?

Порядок следующий: — определите, что именно относится к исходным данными, а также каков типы/класс этих данных, выберите имена переменных; — определите, каков тип данных будет у искомого результата, выберите название переменных (переменной); — определите, какие математические формулы связывают результат и исходные данные; — если требуется наличие промежуточных данных, определите класс/типы этих данных и выберите имена; — опишите все используемые переменные; — запишите окончательный алгоритм. Он должен включать в себя ввод данных, вычисления, вывод результатов.

На этом всё, в следующий раз рассмотрим на примерах программу разветвлённой структуры. Если же вас интересует тема алгоритмизации в контексте разработки программного обеспечения, ждём вас на профессиональном курсе OTUS!

Как работает пирамидальная сортировка выбором? Разберемся в этом 20 июля на открытом уроке в OTUS с Евгением Волосатовым, программистом с 20-летним опытом. Сортировка выбором — один из самых простых алгоритмов сортировки. Ее можно значительно ускорить, если использовать структуру данных «куча» для поиска максимального элемента за О(1) константное время.

В результате получится алгоритм пирамидальной сортировки HeapSort. На этом открытом уроке мы расскажем идею алгоритма и наглядно продемонстрируем его работу на визуальных примерах с конкретными числами. Вебинар пройдет в рамках онлайн-курса «Алгоритмы и структуры данных» и позволит познакомиться с преподавателем.

Источник: dzen.ru

Линейные алгоритмы — схема, структура и вычисление

Повседневная жизнь каждого человека заключается в решении огромного количества задач различной сложности на работе или во время учебы. Некоторые задачи являются настолько простыми, что при их выполнении мы делаем определенные действия автоматически, даже не задумываясь. Решение любой задачи, даже самой простой, как правило, осуществляется последовательно за несколько шагов. Такого рода последовательность при решении задач называется алгоритмом. Сегодня мы рассмотрим, что такое линейные алгоритмы, как изображается их структура, как осуществляется их решение и программирование.

Алгоритмический язык

Это понятие представляет собой точное предписание для исполнителя совершить определенную последовательность действий, которая направляется на решение поставленной задачи.

Данный язык является средством описания алгоритмов, которые ориентированы обычно на пользователя.

Если говорить на компьютерном языке, так обозначается точное предписание, определяющее вычислительный процесс. Он, в свою очередь, ведет от начальных данных, которые варьируются, к исходному результату.

Разработка алгоритма — довольно сложный и трудоемкий процесс. Он представляет собой технику составления (разработки) последовательности действий, предназначающихся для решения задач с помощью ЭВМ.

Свойства алгоритма

Среди свойств выделяют:

• конечность – заключается в завершении работы всего алгоритма за определенно конечное число этапов (шагов);
• определенность (однозначность) – представляет собой единственность толкования правил для выполнения действий, а также порядка их выполнения;
• результативность – получение необходимого результата за любое конечное число шагов;
• понятность – указания должны быть понятны исполнителю;
• массовость – алгоритмы должны иметь возможность решать целый класс конкретных задач с общей постановкой задачи.

Линейные алгоритмы. Информатика 9 класса

Мы уже рассмотрели определения и свойства данного понятия. Теперь поговорим о его видах:

• линейный;
• разветвляющий;
• с циклом.

Нас интересуют линейные алгоритмы. Что они собой представляют? Они содержат команды, которые должны выполняться одна за другой в четкой последовательности.

Линейная структура алгоритма может быть записана в словесной и графической форме.

Приведем такой пример, записанный в словесной форме. Итак, задача: соберись в школу. Решение:

• Начало.
• Встань.
• Сделай зарядку.
• Умойся.
• Оденься.
• Позавтракай.
• Собери портфель.
• Конец.

Графическая форма вышеописанного процесса будет предсатвлять собой следующее:

Линейный алгоритм в виде блок-схемы

Блок-схема представляет собой иллюстративное изображение алгоритма, при котором каждый отдельный этап изображается с помощью блоков, представленных в виде разнообразных геометрических фигур. К тому же связь между этапами (иными словами, последовательность поэтапного выполнения) обозначается с помощью стрелок, которые соединяют фигуры (блоки). Каждый блок сопровождается надписью. Для типичных действий в линейном алгоритме используются следующие геометрические фигуры:

• Блок начала-конца алгоритма. На блоке располагается надпись «начало» или «конец».
• Блок «ввод-вывод данных». Изображается этот блок в виде параллелограмма. На нем размещаются следующие надписи: «ввод», «вывод», «печать». Также к ним прилагается список вводимых или, соответственно, выводимых переменных.
• Арифметический блок, или блок решения. Ему соответствует прямоугольник. На блоке должна быть надпись: «операция», «группа операций».

Вот с помощью таких блок-схем изображается решение линейных алгоритмов. Далее поговорим об особенностях присваивания значений.

Линейные вычислительные алгоритмы

Основное элементарное действие в вычислительном алгоритме – это присваивание переменной величине определенного значения. В случае, когда значение константы определяется видом ее записи, переменная величина получит конкретное значение исключительно в результате присваивания. Это может быть выполнено с помощью двух способов: при помощи команды присваивания; при помощи команды ввода.

Пример решения линейного алгоритма

• числитель дроби 1 нужно умножить на знаменатель дроби 2;
• знаменатель дроби 1 необходимо умножить на числитель дроби 2;
• требуется записать дробь, у которой числитель является результатом выполнения 1 пункта, а знаменатель – результатом выполнения 2 пункта. Алгебраическая форма этого правила имеет следующий вид:

Итак, построим для ЭВМ алгоритм деления дробей. Чтобы не запутаться, будем использовать для переменных те самые обозначения, что и в формуле, которая была указана выше. а, b, с, d– исходные данные в виде целочисленных переменных. Результатом также будут целые величины. Решение на алгоритмическом языке будет следующим:

алг Деление дробей

нач

цел а, b, с, d, m, n

кон

Графическая форма решения

Схема линейного алгоритма, описанного выше, выглядит так:

Команда присваивания значения имеет следующий формат:

Знак «:=» читается как присвоить.

Присваивание – это команда, которая необходима для выполнения компьютером следующих действий:

• вычисления выражения;
• присвоения переменной полученного значения.

Приведенный выше алгоритм содержит две команды в качестве присваивания. В блок-схеме команду присваивания нужно записывать в прямоугольнике, который называется вычислительным блоком.

Когда описываются линейные алгоритмы, нет особой необходимости в обязательном соблюдении строгих правил при записи выражений. Можно их записывать с помощью обычной математической формы. Ведь это не строгий синтаксис языка программирования.

В приведенном примере алгоритма есть также команда ввода:

Команда ввода в блок-схеме записывается в параллелограмме, то есть в блоке ввода-вывода. Выполняя эту команду, процессор прерывает работу, пока пользователь не осуществит определенные действия. А именно: пользователю нужно на устройстве ввода (клавиатуре) набрать вводимые переменные (их значения) и нажать Enter, которая выступает клавишей ввода. Важно, чтобы значения вводились в таком же порядке, что и расположенные в списке ввода соответствующие переменные.

Линейный алгоритм. Его программирование

Как уже говорилось в начале статьи, линейные программы могут включать такие операторы:

То есть с помощью перечисленных операторов осуществляется программирование линейных алгоритмов.

Итак, оператор присваивания на программном языке записывается так:

LET А = В, где А – переменная, В – выражение. Например, А = У + 20.

Оператор ввода имеет следующий вид:

INPUT, к примеру: INPUT С

Оператор вывода данных, значений, записывается в таком виде:

PRINT. К примеру PRINT С.

Приведем простой пример. Нам нужно написать программу, которая будет находить сумму вводимых с клавиатуры чисел А и В.

На языке программирования мы получим программу, текст которой изображен ниже.

Операторы ввода, вывода в языке программирования Паскаль

Паскаль не выделяет специальных операторов, обозначающих операции ввода или вывода, которые используют линейные алгоритмы. В программах обмен информацией осуществляется с помощью встроенных процедур. Поскольку нет нужды в предварительном описании стандартной процедуры, она доступна каждой программе, содержащей обращение к ней. Также названием упомянутой процедуры не выступает какое-либо зарезервированное слово.

При вводе данных используют такие операторы для обращения к стандартной процедуре ввода данных, которая уже встроена в программу.

Read (А, В, С), где А, В, С – переменные, которые нужно ввести в оперативную память для запоминания.

Readlnn (х1, у, х2) – закончив ввод, курсор переходит на начало новой строки.

Readlnn; — свидетельствует об ожидании нажатия «Enter». Как правило этот оператор вставляют в текст перед последним «End», чтобы сохранить результаты выполнения программы на экране содержимого.

Вывод на экран монитора данных осуществляется с помощью таких операторов:

Write (А, В, С) – указав значения А, В, С в одной строке, курсор не покидает текущей строки.

Writeln (z, у, z2) – закончив вывод значений, курсор в данной позиции перейдет на новую строку.

Writeln; — свидетельствует о пропуске одной строки и переходе на начало новой.

Вот с помощью таких простых операторов и осуществляется ввод и вывод данных в языке Паскаль.

Источник: fb.ru