Linearni algoritmi - shema, struktura in izračun

Vsakodnevno življenje vsakega človeka je sestavljeno iz odločitve o velikem številu problemov različnih kompleksnosti pri delu ali med študijem. Nekatere naloge so tako preproste, da ko se izvajajo, samodejno izvajamo določene ukrepe, ne da bi celo razmišljali. Rešitev katerega koli problema, tudi najpreprostejšega, se običajno naredi zaporedno v več korakih. Ta vrsta zaporedja pri reševanju problemov se imenuje algoritem. Danes bomo preučili, kakšni so linearni algoritmi, kako je predstavljena njihova struktura, kako se izvaja njihova rešitev in programiranje.

Algoritemski jezik

Ta koncept je natančen recept za izvajalca, da izvede določeno zaporedje dejanj, ki je usmerjeno k rešitvi naloge.

Ta jezik je sredstvo za opisovanje algoritmov, ki so običajno usmerjeni k uporabniku.

Če govorimo računalniški jezik, zato je naveden točen recept, ki opredeljuje računalniški proces. Po drugi strani vodi od začetnih podatkov, ki se razlikujejo, do začetnega rezultata.

Razvoj algoritma je precej zapleten in dolgotrajen proces. To je tehnika za sestavljanje (razvijanje) zaporedja ukrepov, namenjenih reševanju problemov s pomočjo računalnika.

Lastnosti algoritma

Med lastnostmi so:

• finiteness - sestavlja zaključek celotnega algoritma za določeno končno število korakov (korakov);
• gotovost (edinstvenost) - edinstvenost razlage pravil za izvajanje akcij, kot tudi vrstni red njihovega izvajanja;
• učinkovitost - pridobitev želenega rezultata za vsako končno število korakov;
• jasnost - navodila morajo biti jasna izvajalcu;
• množični znak - algoritmi morajo biti sposobni rešiti celoten razred specifičnih problemov s splošno izjavo o problemu.

Linearni algoritmi. Informatika 9. razreda

Ugotovili smo že definicije in lastnosti tega pojma. Zdaj pa govorimo o svojih vrstah:

• linearno;
• razvejana;
• s ciklusom.

Zainteresirani smo za linearne algoritme. Kaj so oni? Vsebujejo ukaze, ki jih je treba opraviti ena za drugo v jasnem zaporedju.

Linearno strukturo algoritma je mogoče zapisati v verbalni in grafični obliki.

Tukaj je primer napisan v verbalni obliki. Torej, naloga: priti v šolo. Rešitev:

• Začetek.
• Vstanite.
• Naredite gimnastiko.
• Umij si.
• Oblačite se.
• Na zajtrk.
• Zberite aktovko.
• Konec.

Grafična oblika zgornjega postopka se bo predstavila na naslednji način:

Linearni algoritem v obliki bloka diagrama

Blokovni diagram je ilustrativna predstavitev algoritma, v katerem vsak posamezen korak predstavlja blok, predstavljen v različnih geometrijskih oblikah. Poleg tega je povezava med fazami (z drugimi besedami, zaporedje postopka po korakih) označena s puščicami, ki povezujejo številke (bloki). Vsak blok spremlja napis. Za tipične akcije v linearnem algoritmu sledi naslednje geometrijske oblike:

• Blok začetka konca algoritma. Blok vsebuje napis "začetek" ali "konec".
• Vhodni / izhodni blok podatkov. Ta blok je predstavljen kot paralelogram. Vsebuje naslednje napise: "input", "output", "print". Prav tako jim je priložen seznam vhodnih oziroma izhodnih spremenljivk.
• Aritmetični blok ali blok raztopine. Ustreza pravokotniku. Na bloku mora biti napis: "operacija", "skupina operacij".

Tukaj je s pomočjo takšnih blok diagramov prikazana rešitev linearnih algoritmov. Nato se pogovorimo o značilnostih dodeljevanja vrednosti.

Algoritmi linearnega računanja

Osnovno elementarno dejanje v računalniškem algoritmu je določitev spremenljivke na vrednost določene vrednosti. Če vrednost konstante določi vrsta zapisa, bo spremenljiva vrednost prejela določeno vrednost izključno kot rezultat dodelitve. To je mogoče storiti na dva načina: z uporabo ukaza za dodelitev z uporabo ukaza za vnos.

Primer reševanja linearnega algoritma

Predstavljamo primer pravil za deljenje navadnih frakcij z uporabo linearnega algoritma, ki ima v šolskih učbenikih takšne

a / b: c / d = (a * d) / (b * d) = m / n.

Torej, zgradimo deljen algoritem deljenja za računalnik. Da ne bi prišli do zamenjave, bomo uporabili enako oznako za spremenljivke kot v zgoraj navedeni formuli. a, b, c, d - začetni podatki v obliki celih spremenljivk. Rezultat bo celo število. Rešitev v algoritemskem jeziku je naslednja:

alg Cepitev frakcij

začetek

nedotaknjeno a, b, c, d, m, n

vnesite a, b, c, d

m: = a * d

n: = b * s

izhod m, n

con

Grafična oblika rešitve

Shema zgoraj opisanega linearnega algoritma je videti takole:

Ukaz vrednost dodelitve ima naslednjo obliko:

Spremenljivka: = izraz.

Znak ": =" se obravnava kot dodeljen.

Naloga je ukaz, ki je potreben za to, da računalnik izvaja naslednja dejanja:

• vrednotenje izraza;
• določi spremenljivko do pridobljene vrednosti.

Zgornji algoritem vsebuje dve ukazi kot nalogo. V blok diagramu mora biti ukaz za dodelitev napisan v pravokotniku, ki se imenuje računski blok.

Ko so opisani linearni algoritmi, pri pisanju izrazov ni posebej potrebna stroga spoštovanje strogih pravil. Lahko jih napišete z običajno matematično obliko. Konec koncev, to ni stroga sintaksa programskega jezika.

V zgornjem primeru algoritma je tudi vhodni ukaz:

Vnesite a, b, c, d.

Vhodni ukaz v blok diagramu je zapisan v paralelogramu, to je v vhodno-izhodnem bloku. Z izvršitvijo tega ukaza procesor prekine postopek, dokler uporabnik ne izvede določenih dejanj. Namreč: uporabnik potrebuje vhodna naprava (tipkovnico) vnesite vhodne spremenljivke (njihove vrednosti) in pritisnite Enter, ki je vhodni ključ. Pomembno je, da vrednosti vnesete v enakem vrstnem redu kot ustrezne spremenljivke na seznamu vnosa.

Linearni algoritem. Njegovo programiranje

Kot je že omenjeno na začetku članka, linearni programi lahko vključujejo takšne operaterje:

• dodelitev;
• vnos;
• izhod.

To pomeni, s pomočjo navedenih operaterjev programiranje linearnih algoritmi.

In tako, dodeljevalec v programskem jeziku je napisan kot:

LET A = B, kjer je A spremenljivka, B je izraz. Na primer, A = Y + 20.

Vnos operaterja ima naslednjo obliko:

Vhod, na primer: INPUT C

Operater za izpis podatkov, vrednosti, je napisan v tej obliki:

PRINT. Na primer PRINT C.

Dajmo preprost primer. Napisati moramo program, ki najde vsoto številk A in B, vnesenih s tipkovnice.

V programskem jeziku dobimo program, katerega besedilo je prikazano spodaj.

Operaterji vnosa, izhod v programskem jeziku Pascal

Pascal ne razlikuje posebnih operaterjev, ki označujejo vhodne ali izhodne operacije, ki uporabljajo linearne algoritme. V programih se izmenjava informacij izvaja z vgrajenimi postopki. Ker ni potreben predhodni opis standardnega postopka, je na voljo vsakemu programu, ki vsebuje dostop do njega. Tudi ime postopka ni iz nobene pridržane besede.

Pri vnosu podatkov se ti operaterji uporabljajo za dostop do standardnega postopka vnosa podatkov, ki je že vgrajen v program.

Preberite (A, B, C), kjer so A, B, C - spremenljivke, ki jih je treba vnesti v RAM za shranjevanje.

Readlnn (x1, y, x2) - po zaključku vnosa se kazalka premakne na začetek nove črte.

Readlnn- - označuje pričakovanje, da pritisnete "Enter". Običajno je ta operater vstavljen v besedilo pred zadnjim »Koncem«, da shranite rezultate programa na zaslonu z vsebino.

Zaslon podatkovnega monitorja se izvaja s pomočjo takih operaterjev:

Napišite (A, B, C) - označite vrednosti A, B, C v eni vrstici, kazalec ne zapusti trenutne črte.

Writeln (z, y, z2) - kurzor v tem položaju se bo po končani vrednosti vrednosti premaknil v novo vrstico.

Writeln- - označuje manjkajočo eno vrstico in prehod na začetek novega.

Tukaj s pomočjo takšnih preprostih operaterjev ter vhodnih in izhodnih podatkov v Pascalu.