СТРУКТУРА ЦИКЛИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА

Рассмотренные примеры циклических алгоритмов с арифметическим или итерационным циклом всегда состоят из одних и тех же частей, которые соединяются между собой в определенной последовательности. Составными частями циклического алгоритма есть:

1) подготовительная часть циклического алгоритма, операторы которого подготавливают вычислительную часть цикла до выполнения первого вычисления; они, в частности, дают начальные значения переменным, которые изменяют свои числовые значения при каждом прохождении цикла;

2) вычислительная (рабочая) часть цикла, операторы которого выполняются в процессе использования алгоритма несколько раз и дают возможность вычислить искомые величины;

3) проверка окончания цикла, операторы которого проверяют определенные условия окончания цикла.

4.3. ПОНЯТИЕ МАССИВА

Массивом называют упорядоченную последовательность однотипных величин, объединенных одним именем. Отдельные величины, образующие массив, называются элементами массива. К каждому элементу массива можно обратиться, указав имя массива и индексы, которые указывают положение элемента массива. Таким образом, переменная с индексами является элементом массива.

Количество индексов, используемых для обозначения элемента массива, зависит от размерности массива, т.е. от количества его измерений. Если число измерений равно единице, массив называется одномерным. Одномерные массивы отображают векторы или линейные таблицы. Переменная с одним индексом – элемент одномерного массива. Значение индекса определяет порядковый номер элемента в массиве, например А(3) – это третий элемент массива А. Массив с двумя измерениями называется двумерным массивом и описывает матрицу или прямоугольную таблицу. Переменная с двумя индексами – элемент двухмерного массива. Значение первого индекса определяет номер строки, а значение второго – номер столбца прямоугольной таблицы, на пересечении которых находится данный элемент. Например, В(2,5) – это элемент второй строки и пятого столбца матрицы.

Наличие в циклических вычислительных процессах переменных с индексами существенно влияет на структуру соответствующих циклических алгоритмов. Циклические алгоритмы, в которых операторы, которые входят в цикл, применяются к переменным с индексами, называются параметрическими. Индексы при переменных называются параметрами циклов.

4.4. АЛГОРИТМЫ С ВЛОЖЕННЫМИ ЦИКЛАМИ

Любой цикл может содержать внутри себя один или несколько других циклов. Такая структура называется вложенными циклами. Охватывающие циклы называются внешними, охватываемые – внутренними.

Задача 5.

Дан одномерный массив В, состоящий из N вещественных чисел. Составить алгоритм, определяющий произведение положительных элементов этого массива.

Задача 6.

Дан двумерный массив R вещественных чисел размерностью MxN. Составить алгоритм, определяющий наибольший и наименьший элементы заданного массива.

4.5. СТРУКТУРНЫЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ АЛГОРИТМОВ

Практика программирования показала необходимость научно обоснованной методологии разработки и документирования алгоритмов и программ. Эта методология должна касаться анализа исходной задачи, разделения ее на достаточно самостоятельные части и программирования этих частей по возможности независимо друг от друга. Такой методологией является структурное программирование. По своей сути оно воплощает принципы системного подхода в процессе создания и эксплуатации программного обеспечения ЭВМ.

Принципы структурного построения алгоритмов:

- использование трех основных управляющих структур; конструирование блок-схемы алгоритма из базовых конструкций: линейных, ветвлений, циклов;

- метод пошаговой детализации (разработка «сверху вниз»): разбиение задачи на более простые подзадачи, затем разбиение каждой подзадачи на более простые и т.д.;

- анализ алгоритма: структурный контроль правильности алгоритма – выделение основных составных элементов, их структуры и взаимосвязей.

 

 

Решение задачи 5: Решение задачи 6:

1

 

2

 

maxR=R(1,1)

P=1

3

 

minR=R(1,1)

i=1

4

да

i=1

5

 

j=1

P=P*B(i)

нет 6

 

7

нет

	i=i+1

8 да

maxR=R(i,j)

88

да

нет нет 9

10 да

minR=R(i,j)

j=j+1

11

 

да 12

 

i=i+1

13 нет

 

 

 

Да 14

 

 

15 нет

 

 

 

16

 

Основная особенность базовых алгоритмических структур – это полнота, то есть достаточность для составления алгоритмов любой сложности. Структурный подход к построению алгоритмов – это методика разработки алгоритмов, обеспечивающая легкость понимания алгоритма, простоту для проверки правильности алгоритма, удобство модификации.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте определение и развернутую характеристику термина «информация».

2. Что такое данные и знания?

3. Как вы полагаете, являются ли данные товаром? Могут ли методы быть товаром?

4. Как вы понимаете динамический характер информации? Что происходит с ней по окончании информационного процесса?

5. Что такое информация?

6. Какую роль играет информация в жизни человека?

7. Перечислите известные вам носители информации с древних времен и до наших дней. Расположите их в хронологическом порядке.

8. Каковы основные этапы подготовки задачи для решения на ЭВМ?

9. Что такое алгоритм?

10. Какими свойствами должен обладать алгоритм решения задачи?

11. Какими способами можно описать алгоритм решения задачи?

12. Какой вычислительный процесс называется линейным?

13. Какой вычислительный процесс называется разветвляющимся?

14. Что такое цикл? Какой цикл называется итерационным?