Osnovni tipi in primeri cikličnih algoritmov

Namen članka je dati osnovne koncepte o tem, kaj je ciklični algoritem, ki je skupen vsakemu programskemu jeziku in raven priprave programerja.

Koncept algoritma

Algoritem je zaporedje akcij, s katerimi se doseže rešitev računskega in drugega problema v končnem številu korakov. Dejanja (navodila) za izvedbo algoritma se lahko izvajajo ena za drugo (zaporedno), hkrati (vzporedno) ali v poljubnem vrstnem redu, z uporabo ciklov in pogojev prehoda. Algoritmi se ne uporabljajo le pri programiranju, ampak tudi na drugih področjih delovanja, na primer pri upravljanju proizvodnih in poslovnih procesov.

Ciklični algoritmi

Algoritem se imenuje cikličen, če vsebuje dejanja ali skupine dejanj, ki jih je treba izvesti več kot enkrat. Ponavljajoča se algoritemska dejanja so telo cikla. Poleg tega ima vsak cikel pogoj, da se izvede ciklični algoritem.

Vrste cikličnih algoritmov

Vsak round robin vključuje pogoj zanke, tj. E. Logični izraz, ki opredeljuje preverjanje se izvaja v zanki telesu znova, ali cikel je končan. Z metodo obdelave so vsi ciklični algoritmi razdeljeni v tri skupine.

Cikel s predpogoj

V takih cikličnih algoritmih se pred obdelavo telesa zanke preveri stanje nadaljevanja, to pomeni, da je treba ponoviti obdelavo zanke.

Upoštevajte izhod številk od -5 do 0 kot primer cikličnih algoritmov s predpogoji:

Elementi algoritma:

1. Nastavite začetno vrednost osnovne spremenljivke j na -5.
2. Preverimo stanje cikla. Pogoj je pozitiven, telo zanke pa se prvič izvede.
3. Potem dodamo 1 spremenljivki j, ponovno preverimo stanje cikla.
4. Zanka se nadaljuje, dokler je vrednost j manjša ali enaka nič, sicer izstopimo iz zanke na podružnici FALSE

Cikel s postconditionom

Preverjanje stanja se izvede po prvi obdelavi telesa zanke in nadzoruje izhod iz njega.

Analiziramo izračun vsote od 1 do števila n kot primer cikličnih algoritmov, v katerih se uporablja postcondition:

1. Vnesemo končno število izračunov vsote n in določimo nič začetne vrednosti skupne vsote vsote in števca cikla i.
2. Zanka se izvede pred prvim preverjanjem stanja.
3. Preverimo stanje zanke, to pomeni, da je vrednost števca i manjša ali enaka n.
4. Če je rezultat pogoja pozitiven, ponovno izvedemo zanko, sicer bomo konec zanke in natisnili vsoto na zaslonu ali natisnili.

Brezpogojni cikel

Običajno se uporablja v algoritmih, kadar je vnaprej znano potrebno število izvedb zanke in se pogosto uporablja pri obdelavi z nizi.

Takšen algoritem vsebuje tri obvezne elemente:

1. Začetna vrednost, ki se imenuje parameter zanke, ker se ta spremenljivka spremeni po vsaki izvedbi cikla in določi čas njegovega zaključka.
2. Vrednost, pri kateri zanka preneha.
3. Korak cikla.

Na vsakem koraku program preveri, ali je začetna vrednost večja od končne vrednosti. In če je, se cikel konča. V nasprotnem primeru dodamo velikost koraka na začetno vrednost in cikel se ponovi. Posebej je treba opozoriti, da lahko kateri koli brezpogojni cikel nadomesti s pogojnim s pred- ali postconditionom.

Pri sestavljanju cikličnih algoritmov je treba upoštevati dva potrebna pogoja. Prvič, če želite konec zanke, je treba, da vsebina telesa vpliva na delovno mesto ali predpogoj, drugače se lahko konča z neskončno zanko. Toda za nekatere programske naloge se uporabljajo taki cikli. Kot primer cikličnih algoritmov, ki se izvajajo za nedoločen čas, lahko navedemo operacijski sistem Windows, kjer se za določanje uporabniških dejanj uporablja neskončni ciklus glasovanja. Drugič, spremenljivke, prenesene v zanko, morajo vsebovati vsaj eno izvedbo.

Izračun faktorja

Za konsolidacijo branja podajamo primer cikličnih algoritmov za izračun faktorja celega števila. Zgornji primer je zanka s predpogojom, vendar je mogoče izvajati kakršne koli ciklične algoritme.

• Vnos: podatki so celo število, za katerega je opredeljen faktor.
• Sistemske spremenljivke: parameter cikla i, ki vsebuje vrednosti od 1 do podatkov v koraku 1.
• Rezultat: spremenljiv faktor je faktorial številčnih podatkov, ki je produkt celih števil od 1 do podatkov.

Razmislite o algoritmu v korakih:

1. Algoritem je prejel podatke o številu, za katere je potrebno izračunati faktorial.
2. Spremenljivemu faktorialu, v katerem bo shranjen končni rezultat, se dodeli vrednost ene.
3. Organizirajte cikel s parametrom i in začetna vrednost 1. Končna vrednost je začetni podatki o številu. Ko je vrednost števca i večja, zanka preneha.
4. Izvede se cikel faktorskega izračuna - množijo se trenutne vrednosti faktorialnih in števcev i.
5. Za vrednost števca dodajte enoto, preverite stanje zanke in, če je rezultat pozitiven, ga zaključimo.
6. Po zadnji ponovitvi zanke je vrednost faktoričnih podatkov! ostane v tovarni in je prikazana ali natisnjena.