Изобразительные средства алгоритмов

 

Основными изобразительными средствами алгоритмов являются следующие способы их записи:

§ словесный;

§ формульно-словесный;

§ блок-схемный;

§ псевдокод;

§ структурные диаграммы;

§ языки программирования.

Словесный – содержание этапов вычислений задается на естественном языке в произвольной форме с требуемой детализацией.

Рассмотрим пример словесной записи алгоритма. Пусть задан массив чисел. Требуется проверить, все ли числа принадлежат заданному интервалу. Интервал задается границами А и В.

п.1. Берем первое число. К п.2.

п.2. Сравниваем: выбранное число принадлежит интервалу; если да, то на п.3, если нет – к п.6.

п.3. Все элементы массива просмотрены? Если да, то на п.5, если нет – то на п.4.

п.4. Выбираем следующий элемент. На п.2.

п.5. Печать сообщения: все элементы принадлежат интервалу. На п.7.

п.6. Печать сообщения: не все элементы принадлежат интервалу. На п.7.

п.7. Конец.

При этом способе отсутствует наглядность вычислительного процесса, т.к. нет достаточной формализации.

Формульно-словесный – задание инструкций с использованием математических символов и выражений в сочетании со словесными пояснениями.

Например, требуется вычислить площадь треугольника по 3 сторонам.

п.1 – вычислить полупериметр треугольника p =(a+b+c)/2. К п.2.

п.2 – вычислить

К п.3.

п.3 – вывести S, как искомый результат и прекратить вычисления.

При использовании этого способа может быть достигнута любая степень детализации, более наглядно, но не строго формально.

Блок-схемный – это графическое изображение логической структуры алгоритма, в котором каждый этап процесса переработки данных, представляется в виде геометрических фигур (блоков), имеющих определенную конфигурацию в зависимости от характера выполняемых операций.

Блок-схемы могут быть традиционные и структурированные.

Основные символы блок-схем:

 

Псевдокод позволяет формально изображать логику программы, не заботясь при этом о синтаксических особенностях конкретного языка программирования. Обычно представляет собой смесь операторов языка программирования и естественного языка. Является средством представления логики программы, которое можно применять вместо блок-схемы.

Запись алгоритма в виде псевдокода:

Выбираем первый элемент (i=1)

IF или x_i < B THEN

печать сообщения и выход на конец

ELSE

переход к следующему элементу

IF массив не кончился THEN

переход на проверку интервала

ELSE

печать сообщения, что все элементы входят в интервал

Конец

Структурные диаграммы – могут использоваться в качестве структурных блок-схем, для показа межмодульных связей, для отображения структур данных, программ и систем обработки данных. Существуют различные структурные диаграммы: диаграммы Насси-Шнейдермана, диаграммы Варнье, Джексона, МЭСИД и др.

Языки программирования – изобразительные средства для непосредственной реализации программы на ЭВМ. Программа – алгоритм, записанный в форме, воспринимаемой ЭВМ.

Каждая машина имеет свой собственный язык (машинный язык) и может выполнять программы только на этом языке. Это последовательность машинных команд. Писать программы на машинном языке очень сложно и утомительно. Для повышения производительности труда программистов применяются искусственные языки программирования. Но при этом требуется перевод программы, написанной на таком языке, на машинный язык. Этот перевод выполняет транслятор. Наиболее часто встречающимся транслятором интерпретирующего типа является транслятор с языка Бейсик, где команды читаются, преобразуются и выполняются сразу. Итогом работы такого транслятора являются требуемые результаты.

Транслятор с Паскаля – компилирующего типа. Текст на исходном языке переводится в текст на машинном языке и получается так называемый объектный модуль. Затем объектный модуль должен быть обработан программой Редактором межпрограммных связей и только после этого программа будет готова к выполнению.