انواع الگوریتم نمونه هایی هستند. افسانه در بلوک دیاگرام

هنگام تحصیل در رشته کامپیوتر، توجه زیادی به مطالعه الگوریتم ها و انواع آنها می شود. بدون دانستن اطلاعات اولیه در مورد آنها، نمی توانید برنامه ای بنویسید یا کار آن را تجزیه و تحلیل کنید. مطالعه الگوریتم ها از ابتدا شروع می شود دوره مدرسهانفورماتیک امروز مفهوم الگوریتم، خواص الگوریتم، انواع را در نظر خواهیم گرفت.

مفهوم

الگوریتم دنباله خاصی از اقدامات است که منجر به دستیابی به یک نتیجه خاص می شود. هنگام نوشتن یک الگوریتم، هر عمل انجام دهنده با جزئیات تجویز می شود، که در آینده او را به حل کار هدایت می کند.

اغلب، الگوریتم‌ها در ریاضیات برای حل مسائل خاص استفاده می‌شوند. بنابراین، بسیاری از مردم الگوریتم حل معادلات درجه دوم را با جستجوی ممیز می دانند.

خواص

قبل از اینکه در علوم کامپیوتر مورد توجه قرار گیرد، لازم است ویژگی های اساسی آنها را دریابیم.

از جمله ویژگی های اصلی الگوریتم ها، باید موارد زیر را برجسته کرد:

• جبر، یعنی یقین. این در این واقعیت نهفته است که هر الگوریتمی به دست آوردن را فرض می کند یک نتیجه خاصبا توجه به مقادیر اولیه
• اثربخشی. به این معنی که در صورت وجود تعدادی داده اولیه، پس از انجام یک سری مراحل، یک نتیجه مشخص و مورد انتظار به دست می آید.
• شخصیت توده ای. الگوریتمی که یک بار نوشته می شود می تواند برای حل همه مسائل در آن استفاده شود از این نوع.
• گسسته. به این معنی است که هر الگوریتمی را می توان به چند مرحله تقسیم کرد که هر کدام هدف خاص خود را دارند.

روش های ضبط

صرف نظر از اینکه چه نوع الگوریتم هایی را در علوم کامپیوتر مد نظر دارید، روش های مختلفی برای نوشتن آنها وجود دارد.

1. کلامی
2. فرمول-کلامی.
3. گرافیک.
4. زبان الگوریتم

اغلب، الگوریتم با استفاده از نمودار جریان به تصویر کشیده می شود نامگذاری های خاص، توسط GOSTs ثابت شده است.

انواع اصلی

سه طرح اصلی وجود دارد:

1. الگوریتم خطی
2. الگوریتم انشعاب یا شاخه ای.
3. چرخه ای.

خطی

ساده ترین در علم کامپیوتر در نظر گرفته می شود که شامل یک دنباله از اقدامات است. اجازه دهید ساده ترین مثال از این نوع الگوریتم را ارائه دهیم. بیایید آن را "جمع آوری برای مدرسه" بنامیم.

1. هنگامی که زنگ زنگ به صدا درآمد، برخیزید.

2. ما شستشو می دهیم.

3. مسواک می زنیم.

4. انجام تمرینات.

5. لباس پوشیدن.

6. ما غذا می خوریم.

7. کفش هایمان را می پوشیم و به مدرسه می رویم.

8. پایان الگوریتم.

الگوریتم فورکینگ

با توجه به انواع الگوریتم ها در علوم کامپیوتر، نمی توان ساختار انشعاب را به یاد آورد. این نوعوجود شرطی را فرض می کند که در صورت اجرای آن، اعمال به یک ترتیب و در صورت عدم انجام به ترتیب دیگر انجام می شود.

به عنوان مثال، بیایید وضعیت زیر را در نظر بگیریم - عبور عابر پیاده از یک جاده.

1. به چراغ راهنمایی نزدیک می شویم.

2. ما به علائم راهنمایی و رانندگی نگاه می کنیم.

3. باید سبز باشد (این شرط است).

4. در صورت احراز شرط از جاده عبور می کنیم.

4.1 اگر نه، صبر کنید تا چراغ سبز روشن شود.

4.2 از جاده عبور می کنیم.

5. پایان الگوریتم.

الگوریتم چرخه ای

با مطالعه انواع الگوریتم ها در علوم کامپیوتر، باید به طور مفصل به آن بپردازید این الگوریتمشامل بخشی از محاسبات یا اقداماتی است که قبل از تحقق یک شرط خاص انجام می شود.

بیایید یک مثال ساده بزنیم. اگر محدوده اعداد از 1 تا 100 باشد. ما باید هر چیزی را که هست پیدا کنیم، آنهایی که بر یک و خودشان بخش پذیر هستند. بیایید الگوریتم را "اعداد اول" بنامیم.

1. عدد 1 را بردارید.

2. بررسی کنید که آیا کمتر از 100 است.

3. اگر بله، بررسی کنید که آیا این عدد اول است یا خیر.

4. در صورت احراز شرط آن را یادداشت کنید.

5. عدد 2 را بردارید.

6. بررسی کنید که آیا کمتر از 100 است.

7. بررسی کنید که آیا ساده است.

…. عدد 8 را می گیریم.

بررسی کنید که آیا کمتر از 100 است.

بررسی کنید که آیا عدد اول است یا خیر.

نه، از آن بگذریم.

عدد 9 را می گیریم.

بنابراین، ما روی همه اعداد، تا 100 تکرار می کنیم.

همانطور که می بینید، مراحل 1 تا 4 چندین بار تکرار می شود.

الگوریتم های دارای پیش شرط، زمانی که شرط در ابتدای حلقه بررسی می شود، یا با شرط پس، زمانی که بررسی در انتهای حلقه است، در میان الگوریتم های چرخه ای متمایز می شوند.

گزینه های دیگر

الگوریتم را می توان مخلوط کرد. بنابراین، می تواند همزمان حلقوی و منشعب باشد. این استفاده می کند شرایط مختلفدر بخش های مختلف الگوریتم چنین ساختارهای پیچیده ای هنگام نوشتن مفید هستند برنامه های پیچیدهو بازی ها

افسانه در بلوک دیاگرام

ما در نظر گرفته ایم که چه نوع الگوریتم هایی در علوم کامپیوتر وجود دارد. اما ما در مورد اینکه چه نام هایی برای ضبط گرافیکی آنها استفاده می شود صحبت نکردیم.

1. ابتدا و انتهای الگوریتم در یک قاب بیضی شکل نوشته شده است.
2. هر تیم در یک مستطیل اسیر می شود.
3. شرط با الماس نوشته شده است.
4. تمام قسمت های الگوریتم با استفاده از فلش ها به هم متصل می شوند.

نتیجه گیری

مبحث "الگوریتم ها، انواع، خواص" را در نظر گرفته ایم. علوم کامپیوتر زمان زیادی را صرف مطالعه الگوریتم ها می کند. هنگام نوشتن از آنها استفاده می شود برنامه های مختلفچگونه حل کنیم مشکلات ریاضیو برای ساخت بازی ها و انواع برنامه ها.

حاشیه نویسی: الگوریتم است مفهوم اساسیبرای کسانی که می خواهند برنامه نویسی را با هر زبان برنامه نویسی شروع کنند. هر کاری را می توان به صورت الگوریتمی رسمی کرد. برای درک اینکه از کجا شروع کنیم، بیایید به انواع اصلی الگوریتم ها نگاه کنیم. هدف از این سخنرانی آشنایی دانشجویان با مفهوم الگوریتم است. نشان می دهد که چنین چیز انتزاعی به عنوان یک الگوریتم ما را در زندگی روزمره احاطه کرده است.

شبه کد مثال:

alg یافتن ضریب دو عدد خروجی شروع ("مجموعه تقسیم سود و مقسوم") ورودی (سهام، مقسوم علیه) اگر مقسوم علیه ≠ 0 سپس ضریب = سود / خروجی مقسوم (ضریب) در غیر این صورت خروجی ("بدون جواب") con alg یافتن ضریب دو شماره

در این مثال از سه متغیر سود، تقسیم کننده و ضریب استفاده می شود. سود و تقسیم کننده توسط مجری تعیین می شود اعداد دلخواه... ضریب فقط در صورتی در نظر گرفته می شود که مقسوم علیه صفر نباشد.

پیاده سازی گرافیکی الگوریتم یک بلوک دیاگرام است. بلوک دیاگرام شامل بلوک هایی با شکل خاصی است که با فلش ها به هم متصل شده اند. پاسخ توسط شخصی که دستورات را مطابق فلوچارت اجرا می کند دریافت می کند. جزئیات بیشتر در مورد بلوک دیاگرام ها در سخنرانی 2 مورد بحث قرار خواهد گرفت.

پیاده سازی نرم افزاری الگوریتم می باشد برنامه کامپیوترینوشته شده در هر زبان الگوریتمیبرنامه نویسی مانند: C ++، Pascal، Basic و غیره این برنامه از دستورات تشکیل شده است یک زبان خاصبرنامه نويسي. توجه داشته باشید که همان بلوک دیاگرام را می توان روی آن پیاده سازی کرد زبانهای مختلفبرنامه نويسي. پاسخ توسط رایانه دریافت می شود نه یک شخص. برای اطلاعات بیشتر در مورد نوشتن برنامه ها در زبان برنامه نویسی C ++، به سخنرانی 3 مراجعه کنید.

سه نوع الگوریتم اصلی وجود دارد:

1. الگوریتم خطی،
2. الگوریتم دوشاخه،
3. الگوریتم چرخه ای

الگوریتم خطیالگوریتمی است که در آن اقدامات یک بار و کاملاً متوالی انجام می شود.

ساده ترین مثال پیاده سازی الگوریتم خطی- راه خانه از دانشگاه

روش کلامی نوشتن این الگوریتم:

1. دانشگاه را به مقصد ایستگاه اتوبوس ترک کنید.
2. منتظر اتوبوس مورد نظر باشید.
3. سوار اتوبوس مورد نظر شوید؛
4. پرداخت هزینه سفر؛
5. در ایستگاه مورد نیاز پیاده شوید.
6. راه رفتن به خانه

بدیهی است که مثال داده شدهبه یک الگوریتم خطی اشاره دارد، زیرا همه اعمال بدون قید و شرط و تکرار یکی پس از دیگری دنبال می شوند.

الگوریتم فورکینگالگوریتمی است که در آن، بسته به شرایط، یک یا چند دنباله از اقدامات انجام می شود.

ساده ترین مثال اجرای الگوریتم انشعاب این است که اگر بیرون باران می بارد، باید چتر بردارید، در غیر این صورت نباید چتر را با خود ببرید.

مثال شبه کد بالا برای یافتن ضریب دو عدد برای الگوریتم انشعاب نیز صدق می کند.

الگوریتم چرخه ایالگوریتمی است که دستورات آن چندین بار پشت سر هم تکرار می شود.

ساده ترین مثال اجرای یک الگوریتم چرخه ای - در حین خواندن کتاب، همان اقدامات تکرار می شود: خواندن یک صفحه، ورق زدن و غیره.

برای اطلاعات بیشتر در مورد الگوریتم های خطی، شاخه ای و چرخه ای به سخنرانی 2 مراجعه کنید.

مفهوم الگوریتم. ویژگی های الگوریتم. انواع الگوریتم ها روش‌هایی برای توصیف الگوریتم‌ها

یک الگوریتم یک دستورالعمل دقیق و قابل درک برای اجرا کننده برای انجام یک سری اقدامات با هدف حل مسئله است. کلمه "الگوریتم" از نام ریاضیدان الخوارزمی گرفته شده است که قوانین انجام عملیات حسابی را تدوین کرده است. در ابتدا، یک الگوریتم تنها به عنوان قوانینی برای انجام چهار عملیات حسابی روی اعداد درک می شد. در آینده، این مفهوم به طور کلی برای نشان دادن دنباله ای از اقدامات منجر به حل هر کار مورد استفاده قرار گرفت. در مورد الگوریتم فرآیند محاسباتی، لازم است درک کنیم که اشیایی که الگوریتم روی آنها اعمال شده است داده است. الگوریتم حل یک مسئله محاسباتی مجموعه ای از قوانین برای تبدیل داده های اولیه به نتایج است.

اصلی خواص الگوریتم عبارتند از:

1. جبر (قطعیت). فرض می‌کند که با داده‌های اولیه داده‌شده، یک نتیجه بدون ابهام از فرآیند محاسباتی به دست می‌آید. با توجه به این ویژگی، فرآیند اجرای الگوریتم ماهیت مکانیکی دارد.
2. اثربخشی. وجود چنین داده های اولیه ای را نشان می دهد که فرآیند محاسباتی اجرا شده بر اساس یک الگوریتم معین باید پس از تعداد محدودی از مراحل متوقف شود و نتیجه مورد نظر را بازگرداند.
3. شخصیت توده ای این ویژگی فرض می کند که الگوریتم باید برای حل تمام مسائل از این نوع مناسب باشد.
4. گسستگی این به معنای تجزیه فرآیند محاسباتی تعیین شده توسط الگوریتم به مراحل جداگانه است که امکان انجام آن توسط مجری (رایانه) بدون شک است.

الگوریتم باید طبق قوانین خاصی با استفاده از ابزار بصری خاص رسمیت یابد. این شامل راه های زیرسوابق الگوریتم ها: کلامی، فرمول-کلامی، گرافیکی، زبان طرح های عملگر، زبان الگوریتمی.

با توجه به وضوح، گسترده ترین روش گرافیکی (بلوک دیاگرام) الگوریتم نوشتن است.

نمودار بلوکی تماس گرفت تصویر گرافیکیساختار منطقی الگوریتم، که در آن هر مرحله از فرآیند پردازش اطلاعات به شکل نمادهای هندسی (بلوک) با پیکربندی خاصی بسته به ماهیت عملیات انجام شده نشان داده می شود. لیست نمادها، نام آنها، عملکردهای نمایش داده شده توسط آنها، شکل و اندازه توسط GOST ها تعیین می شود.

با همه الگوریتم های متنوع برای حل مسائل، سه نوع اصلی از فرآیندهای محاسباتی را می توان در آنها تشخیص داد:

• خطی؛
• انشعاب؛
• چرخه ای

خطی به یک فرآیند محاسباتی گفته می شود که در آن تمام مراحل حل یک مسئله به ترتیب طبیعی ثبت این مراحل انجام می شود.

انشعاب چنین فرآیند محاسباتی نامیده می شود که در آن انتخاب جهت پردازش اطلاعات به داده های اولیه یا میانی (به نتایج بررسی تحقق برخی شرایط منطقی) بستگی دارد.

چرخه یک بخش مکرر تکرار شده از محاسبات است. فرآیند محاسباتیحاوی یک یا چند چرخه نامیده می شود چرخه ای ... با توجه به تعداد اجراها، چرخه ها به چرخه هایی با تعداد تکرار معین (از پیش تعیین شده) و چرخه هایی با تعداد تکرار نامحدود تقسیم می شوند. تعداد تکرار دومی بستگی به رعایت شرایط خاصی دارد که نیاز به یک چرخه را مشخص می کند. در این مورد، شرایط را می توان در ابتدای چرخه بررسی کرد - سپس می آیددر مورد یک حلقه با یک پیش شرط، یا در پایان - پس این یک حلقه با یک شرط پس است.

هدف : آشنایی دانش آموزان با اصول الگوریتم سازی.

سوالات مطالعه:

1. الگوریتم و خواص آن. روش های نوشتن الگوریتم ها

2. انواع اصلی الگوریتم ها. بلوک دیاگرام الگوریتم های معمولی.

پس از بررسی این موضوع، دانش آموز باید:

بدانید:

· ویژگی های الگوریتم.

· بلوک برای ساخت مدار.

· انواع اساسی الگوریتم ها.

قادر بودن به :

· ساخت الگوریتم با توجه به شرایط مشکل.

مفهوم الگوریتم

مفهوم الگوریتم یکی از مفاهیم بنیادی علوم کامپیوتر است که از لحاظ تاریخی در یک رشته مستقل "نظریه الگوریتم ها" نزدیک به رشته دیگری "منطق ریاضی" شکل گرفت. از سوی دیگر، رشته «نظریه الگوریتم‌ها» را می‌توان میان دو رشته ریاضی و علوم کامپیوتر مرتبط با بخش برنامه‌نویسی دانست.

الگوریتم سازی به روش های کلی انفورماتیک اشاره دارد پراهمیتهنگام تصمیم گیری کارهای دشوار... قبل از نوشتن برنامه ای برای حل یک مشکل در رایانه، لازم است دنباله اقداماتی که باید انجام شود را مرور کنید. تصمیم درستمشکل مورد بررسی

الگوریتم دنباله ای از عملیات حسابی، منطقی و سایر عملیات های مورد نیاز برای انجام بر روی کامپیوتر است.

برای به دست آوردن نتیجه صحیح، الگوریتم باید طوری طراحی شود که هنگام اجرای آن، همه دستورات بدون ابهام تفسیر شوند. بنابراین، وجود دارد الزامات اجباریکه در تدوین الگوریتم ها باید در نظر گرفته شود. الزامات به عنوان ویژگی ها فرموله می شوند.

الگوریتم باید همیشه موثر باشد، خاصیت تکرارپذیری داشته باشد و برای یک مجری خاص طراحی شود. در فناوری، چنین مجری یک کامپیوتر است. برای اطمینان از امکان پیاده سازی در رایانه، الگوریتم باید به زبان یک رایانه قابل فهم توصیف شود، یعنی در زبان ماشین... با این حال، قبل از ارائه یک الگوریتم در یک زبان قابل فهم توسط کامپیوتر (زبان ماشین)، لازم است برنامه ای با استفاده از یک زبان برنامه نویسی الگوریتمی بنویسید.

الگوریتم را می توان نشان داد روش های مختلف، به خصوص:

1) شفاهی (توصیف شفاهی)؛

2) به صورت جدولی؛

3) در قالب یک نمودار بلوکی؛

4) در زبان الگوریتمی.

یک روش نسبتاً متداول برای نشان دادن یک الگوریتم، نوشتن آن در یک زبان الگوریتمی است که در مورد کلیسیستمی از نشانه گذاری و قوانین برای ثبت یکنواخت و دقیق الگوریتم ها و اجرای آنها. این روش نمایش الگوریتم شامل نوشتن آن در قالب یک برنامه است.

برنامهرکورد یک الگوریتم در یک زبان برنامه نویسی است که در تعداد محدودی مرحله به نتیجه نهایی می رسد.

ترجیحاً قبل از نوشتن به زبان الگوریتمی الگوریتم را در قالب بلوک دیاگرام ارائه کنید. برای ساختن یک الگوریتم در قالب بلوک دیاگرام، باید هدف هر یک از بلوک ها را بدانید. جدول 13 انواع بلوک ها و هدف آنها را فهرست می کند.

جدول 13

5.2. انواع اصلی الگوریتم ها

الگوریتم سازی به عنوان مجموعه ای از معین عمل می کند تکنیک های عملی، مهارت های خاص خاص تفکر منطقی در زبان داده شده به معنای. الگوریتم سازی محاسبات شامل حل یک مسئله در قالب دنباله ای از اقدامات است، یعنی راه حلی که در قالب یک نمودار جریان ارائه می شود. الگوریتم های معمولی را می توان متمایز کرد. اینها عبارتند از: الگوریتم های خطی، الگوریتم های انشعاب، الگوریتم های چرخه ای.

الگوریتم های خطی

الگوریتم خطی ساده ترین است. فرض می کند اجرای متوالیعملیات هیچ بررسی شرطی یا تکراری در این الگوریتم وجود ندارد.

مثال : محاسبه تابع z = (x-y) / x + y2.

یک نمودار جریان برای محاسبه یک تابع با استفاده از یک الگوریتم خطی ترسیم کنید. مقادیر متغیر ایکس, در می تواند هر کدام به جز صفر وجود داشته باشد تا آنها را از صفحه کلید وارد کنید.

راه حل: الگوریتم خطی برای محاسبه تابع به صورت بلوک دیاگرام در شکل 8 آورده شده است. هنگام اجرای یک الگوریتم خطی، مقادیر متغیرها از صفحه کلید وارد شده و جایگزین می شوند. عملکرد داده شده، نتیجه محاسبه می شود و سپس نتیجه نمایش داده می شود.

شکل 8. الگوریتم خطی

هدف بلوک های موجود در نمودار شکل 8:

· بلوک 1 در نمودار به عنوان یک شروع منطقی عمل می کند.

· بلوک 3 نشان دهنده عملیات حسابی است.

· بلوک 4 نتیجه را خروجی می دهد.

· بلوک 5 در مدار به عنوان خاتمه منطقی مدار عمل می کند.

الگوریتم های انشعاب

الگوریتم انشعاب شامل بررسی شرایط برای انتخاب یک راه حل است. بر این اساس الگوریتم برای هر شرط دو شاخه خواهد داشت.

در مثال، یک الگوریتم انشعاب در نظر گرفته شده است، که در آن، بسته به شرایط، یکی از گزینه های ممکنراه حل ها الگوریتم در قالب بلوک دیاگرام ارائه شده است.

مثال : وقتی شرط برقرار شد ایکس>0 تابع محاسبه می شود: z= لوگاریتم ایکس+ y، در غیر این صورت، یعنی چه زمانی x = 0یا ایکس<0 ، تابع محاسبه می شود: z= ایکس+ y2 .

یک فلوچارت برای محاسبه یک تابع با استفاده از الگوریتم انشعاب ترسیم کنید. مقادیر متغیر ایکس، در می تواند هر کدام باشد، آنها را از صفحه کلید وارد کنید.

راه حل : شکل 9 یک الگوریتم انشعاب را نشان می دهد که بسته به شرایط، یکی از شاخه ها اجرا می شود. در بلوک دیاگرام ظاهر شد بلوک جدید 3 که وضعیت مشکل را بررسی می کند. بقیه بلوک ها از الگوریتم خطی آشنا هستند.

https://pandia.ru/text/78/136/images/image008_57.gif "width =" 300 "height =" 360 src = ">

شکل 9. الگوریتم انشعاب

مثال : حداکثر مقدار سه عدد صحیح مختلف وارد شده از صفحه کلید را بیابید. یک فلوچارت برای حل مسئله ترسیم کنید.

راه حل : این الگوریتم بررسی شرایط را فرض می کند. برای این کار، هر یک از سه متغیر انتخاب شده و با دو متغیر دیگر مقایسه می شود. اگر بیشتر باشد، جستجو برای حداکثر تعداد به پایان رسیده است. اگر شرط برآورده نشد، دو متغیر باقیمانده با هم مقایسه می شوند. یکی از آنها حداکثر خواهد بود. بلوک دیاگرام این کار در شکل 10 نشان داده شده است.

https://pandia.ru/text/78/136/images/image010_48.gif "width =" 492 "height =" 456 src = ">

برنج. 10. بلوک دیاگرام جستجو برای حداکثر

الگوریتم های چرخه ای

الگوریتم چرخه ای بسته به شرایط مسئله، تکرار یک عملیات یا چندین عملیات را فراهم می کند.

از جانب الگوریتم های چرخه ایدو نوع وجود دارد:

1) با تعداد چرخه معین یا با چرخه شمار.

2) تعداد چرخه ها ناشناخته است.

مثال : در یک حلقه، مقدار تابع را محاسبه کنید z = x * yمشروط بر اینکه یکی از متغیرها ایکس در هر چرخه یکی و متغیر دیگر تغییر می کند در تغییر نمی کند و می تواند هر عدد صحیحی باشد. در نتیجه اجرای چرخه در مقدار اولیهمتغیر x = 1می توانید جدول ضرب را بدست آورید. تعداد چرخه ها می تواند هر کدام باشد. یک فلوچارت برای حل مسئله ترسیم کنید.

راه حل : در مثال، تعداد چرخه ها تنظیم شده است. بر این اساس، اولین نوع الگوریتم حلقه انتخاب می شود. الگوریتم این مشکل در شکل نشان داده شده است. یازده

در بلوک دوم تعداد چرخه ها وارد می شود n و هر عدد صحیح ایکس, y .

یک بلوک جدید 3 در نمودار بلوک ظاهر شده است که در آن متغیر است من تعداد چرخه ها را می شمارد و بعد از هر چرخه یک عدد افزایش می یابد تا زمانی که شمارنده برابر شود i = n ... در i = n آخرین چرخه اجرا خواهد شد.

بلوک سوم محدوده تغییر شمارنده چرخه (از i = 1قبل از i = n).

در بلوک چهارم، مقادیر متغیرها تغییر می کند: z, ایکس.

بلوک پنجم نتیجه را نشان می دهد. بلوک چهارم و پنجم در هر چرخه تکرار می شود.

شکل 11. الگوریتم چرخه ای با سیکل شمارنده

این نوع از الگوریتم های حلقه زمانی ترجیح داده می شود که با تعداد حلقه ها ارائه شود.

اگر تعداد چرخه ها ناشناخته باشد، بلوک دیاگرام های الگوریتم های چرخه ای را می توان در شکل های 12، 13 ارائه کرد.

مثال : محاسبه y = y-ایکسخدا حافظ y> ایکس، اگر y=30 , ایکس=4. تعداد چرخه های انجام شده را بشمارید، ارزش پایانیمتغیر در ... در یک حلقه، مقدار یک متغیر را خروجی بگیرید در, تعداد چرخه های انجام شده یک فلوچارت برای حل مسئله ترسیم کنید.

راه حل : در مثال، تعداد چرخه ها ناشناخته است. بر این اساس، نوع دوم الگوریتم حلقه انتخاب می شود. الگوریتم این مشکل در شکل نشان داده شده است. 12.

وضعیت در ورودی حلقه بررسی می شود. دو بلوک در بدنه حلقه اجرا می شود:

1) y = y-x;من= من+1 ;

2) خروجی مقادیر متغیرها من, y.

چرخه تا زمانی اجرا می شود که شرط برقرار باشد y> x... به شرطی که این متغیرها برابر باشند y = xیا y چرخه به پایان می رسد

الگوریتم نشان داده شده در شکل 12 نامیده می شود الگوریتم پیش شرط چرخه ای، از آنجایی که شرط در ابتدای حلقه یا در ورودی حلقه بررسی می شود. > ایکس در ورودی حلقه اگر شرط برآورده شد، به بلوک 4 و در غیر این صورت به بلوک 6 بروید.

بلوک چهارم مقدار متغیر را محاسبه می کند در من= من+1 .

بلوک پنجم نتیجه را نشان می دهد:

مقدار متغیر در,

من.

مثال : فلوچارت مثالی (شکل 12) ترسیم کنید و شرایط خروج از حلقه را بررسی کنید. در این مثال، شرایط وظیفه تغییر نمی کند و خروجی یکسان است، اما نمودار جریان متفاوت خواهد بود.

راه حل : در این حالت، شرط خروج از حلقه بررسی می شود: y<=x ... در این شرایط، حلقه اجرا نمی شود. شرایط موجود در بلوک دیاگرام باید پس از چاپ به انتهای چرخه منتقل شود. چرخه تا زمانی اجرا می شود که شرط برقرار باشد y> x.

اگر شرط به انتهای چرخه منتقل شود، الگوریتم فراخوانی می شود الگوریتم حلقه با شرط پس... الگوریتم این مشکل در شکل نشان داده شده است. سیزده.

بلوک دوم معرفی می کند y=30 , ایکس=4 .

بلوک سوم مقدار متغیر را محاسبه می کند در ، تعداد چرخه های تکمیل شده شمارش می شود من= من+1 .

بلوک چهارم نتیجه را نشان می دهد:

مقدار متغیر در,

تعداد چرخه های تکمیل شده من.

بلوک پنجم وضعیت را بررسی می کند y <= ایکس برای خروج از حلقه اگر شرط برآورده شد، سپس به بلوک 6 بروید، در غیر این صورت، به بلوک 3 بروید و چرخه تکرار می شود.

شکل 13. الگوریتم حلقه با پس شرط

کنترل سوالات

1. مفهوم الگوریتم.

2. انواع الگوریتم ها.

3. ساختارهای الگوریتمی پایه.

4. بلوک های اصلی الگوریتم گرافیکی.

5. ساختار الگوریتمی خطی. مثال.

6. انشعاب. مثال.

7. ساختارهای الگوریتمی چرخه ای. مثال.

زمان سنجی:2 5 .09.201 4 جی.کلاس:9 دی معلم:ممدوف آ.

موضوع درس: « انواع الگوریتم ها»

نوع درس: مختلط

اهداف درس:برای دادن مفهوم تیم ها، ساختار الگوریتم ها و آموزش مراحل حل مسائل در پاسکال.

ساختار الگوریتم ها

الگوریتم های خطیآنها از دستورات ساده متوالی، نمودارهای بلوک - از بلوک های واقع در یک خط تشکیل شده اند. الگوریتم خطیبه الگوریتمی گفته می شود که در آن تمام اعمال (عملیات) یک بار و به صورت متوالی یکی پس از دیگری انجام می شود. حالا بیایید چند مثال بزنیم: alg نوشتن تکالیف شروع

دفترچه یادداشت را بردارید، صفحه ای را که می خواهید تکالیف خود را انجام دهید باز کنید، دفترچه خاطرات را در جای خود قرار دهید

دستورات الگوریتم خطی از دستورات (بلوک) تشکیل شده است که در دنباله مشخص شده اجرا می شوند. چنین اجرای عملیات یکی پس از دیگری نظم طبیعی نامیده می شود.

الگوریتم های فورکینگدر زندگی روزمره، الگو ریتم هاعمدتاً به گروه هایی تقسیم می شوند که در آنها بسته به تحقق یا عدم تحقق یک شرط خاص، ترتیب دستورات به چندین شاخه تقسیم می شود.

Vالگوریتم انشعاب عمدتاً یک شرط منطقی را که به عنوان نابرابری حسابی داده شده است آزمایش می کند.

بررسی شرایط نامیده می شود فرمان انشعابهنگام نوشتن آن، الگوریتم از کلمات کلیدی استفاده می کند اگر، پس، در غیر این صورت، همه چیز.با توجه به روش انشعاب، دستور انشعاب به دو نوع تقسیم می شود: دستور انتخاب (کامل) و فرمان شاخه (ناقص). دستور کامل فورکینگ به صورت زیر است:

اگر شرط

سپس 1سری -ام در غیر این صورت سری 2

برای اجرای الگوریتم های دستور شاخه، ابتدا شرایط بررسی می شود. در صورت وجود شرایط، دستورات اجرا می شوند 1 سری -ام بین کلمات کلیدی محصور شده است اگرو در غیر این صورت.در صورت عدم رعایت شرایط، دستورات سری 2 که بین کلمات کلیدی محصور شده است، اجرا می شوند. در غیر این صورتو همه.طرح این نوع الگوریتم انشعاب لزوماً شامل بلوکی برای بررسی شرایط است. به صورت الماس به تصویر کشیده شده است و با استفاده از یک خط ورود و دو خط خروج با بلوک های دیگر ارتباط برقرار می کند.

در انشعاب کاملالگوریتم تنها یک سری از دو را انتخاب می کند . اگر گفته درست باشد پس 1 سری -ام، سپس انتقال به عملیات بعدی انجام می شود. اگر عبارت نادرست باشد، سری 2 اجرا می شود، تنها در این صورت اقدامات زیر از الگوریتم انجام می شود. بنابراین، بسته به درستی یا نادرستی بیانیه، 1 -ام یا سری دوم

اگر الگوریتم از فرم ناقصی از فرمان انشعاب تشکیل شده باشد، در صورت تحقق شرط، «سری» اجرا می‌شود و سپس اجرای الگوریتم ادامه می‌یابد. اگر شرط برآورده نشود، هیچ یک از دستورات "سری" اجرا نمی شود، عمل انتقال انجام می شود.

شاخه های پیچیدهاغلب، وظایف، شرایط مربوط به سه یا چند خروجی را بررسی می کنند. به عنوان مثال، اگر شرایط ایکس 0, x = 0, ایکس به سه عمل مختلف نیاز دارد، سپس ساختار انشعاب می تواند همانطور که در شکل نشان داده شده است باشد.

الگوریتم های چرخه ای... در بسیاری از الگوریتم ها، دنباله خاصی از اقدامات چندین بار تکرار می شود. فرآیند محاسبات، زمانی که بخش خاصی از الگوریتم چندین بار تکرار می شود، فراخوانی می شود چرخه ایدر بارهانصرافیک الگوریتم با یک قسمت تکرار شونده نامیده می شود چرخه ای

سوالاتی برای تجمیع:

شباهت ها و تفاوت های برنامه و الگوریتم چیست؟

ویژگی های الگوریتم هایی که روی کامپیوتر اجرا می شوند را فهرست کنید.

چه روش هایی برای توصیف الگوریتم ها می شناسید؟

مراحل حل مسائل در کامپیوتر چه می تواند باشد؟

انواع بلوک ها را در نمودار الگوریتم، تصاویر و اتصالات آنها فهرست کنید.

در مورد الگوریتم های خطی، انشعاب و حلقه ای چه می دانید؟

حلقه های تکرار و ویژگی های آنها چیست؟