Linearni algoritmi - shema, struktura in izračun

Vsakdanje življenje vsakega človeka sestavlja odločitev 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 jih celo razmišljali. Rešitev katerega koli problema, tudi najpreprostejšega, se ponavadi izvede zaporedno v več korakih. Takšno zaporedje pri reševanju problemov imenujemo algoritem. Danes bomo pretehtali, 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 akcij, ki je usmerjeno k rešitvi naloge.

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

Če govorimo v računalniškem jeziku, je to natančno navodilo, ki definira računalniški proces. To po drugi strani vodi iz 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) - je edinstvenost razlage pravil za izvajanje dejanj, kot tudi vrstni red njihovega izvajanja;
• Učinkovitost - pridobitev želenega rezultata za vsako končno število korakov;
• Jasnost - navodila morajo biti jasna izvajalcu;
• Algoritmi masovnega znaka morajo biti sposobni rešiti celo vrsto specifičnih problemov s splošno izjavo o problemu.

Linearni algoritmi. Informatika 9. razreda

Že smo upoštevali definicije in lastnosti tega pojma. Zdaj pa govorimo o svojih vrstah:

• Linearni;
• Branching;
• S ciklusom.

Zanima nas linearni algoritmi. Kaj so oni? Vsebujejo ukaze, ki jih je treba izvesti 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 bo predstavila naslednje:

Linearni algoritem v obliki blokskega diagrama

Blokovni diagram je ilustrativna predstavitev algoritma, v katerem je vsak posamezen korak predstavljen z bloki, predstavljenimi 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 se uporabljajo 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 odločitveni blok. 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 spremenljivka prejela določeno vrednost izključno kot rezultat dodelitve. To lahko storite na dva načina: z uporabo ukaza za dodelitev; Uporaba ukaza za vnos.

Primer reševanja linearnega algoritma

Predstavili smo primer opisa pravil za deljenje navadnih frakcij z linearnim algoritmom, ki ima v šolskih učbenikih naslednjo vsebino:

• Števec frakcije 1 mora pomnožiti z imenomatorjem frakcije 2;
• Imenovalec frakcije 1 mora pomnožiti števec frakcije 2;
• Zahtevati je treba del, katerega numerator je rezultat izpolnitve 1 točke, imenovalec pa je rezultat izpolnjevanja dveh točk. Algebraična oblika tega pravila je naslednja:

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

Torej, zgradimo delni algoritem za delitev računalnika. Da ne bomo zmedeni, bomo uporabili enake oznake 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 Fisija frakcij

Začetek

Integer 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:

• Ocenjevanje izraza;
• Dodeljevanje spremenljivke k dobljeni 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 posebne potrebe po doslednem upoštevanju strogih pravil. Lahko jih napišete z običajno matematično obliko. Navsezadnje to ni stroga sintakso 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 I / O blok. Z izvrševanjem tega ukaza procesor prekine postopek, dokler uporabnik ne izvede določenih dejanj. Uporabnik mora vnesti vhodne spremenljivke (njihove vrednosti) na vhodno napravo (tipkovnico) in pritisniti 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 smo že omenili na začetku članka, lahko linearni programi vključujejo takšne operaterje:

• Dodelitev;
• Vnos;
• Izhod.

To pomeni, da so s pomočjo navedenih operaterjev programirani linearni algoritmi.

Torej je izpisek za dodelitev v programskem jeziku napisan takole:

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 bo poiskal 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 informacije izmenjujejo z vgrajenimi postopki. Ker ni potrebe po predhodnem opisu 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 končanem vnosu kazalec 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) - po zaključku vrednosti vrednosti se kazalka v tem položaju premakne na novo vrstico.

Writeln; - označuje opustitev ene vrstice in prehod na začetek novega.

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