Основы алгоритмизации

Здравствуйте, сегодня мы поговорим о том, что же такое основы алгоритмизации? Я познакомлю с определением алгоритма, и мы узнаем почему алгоритмизация и алгоритм так нам нужны в программировании.

Начнем с того что узнаем, что же такое алгоритм?


Алгоритм — это определенная последовательность (порядок) действий, строгое выполнение которых приведет к выполнению поставленной цели.


т. е. это какое-то количество четких шагов, которые если мы выполним правильно, то придем к поставленной цели, решению задачи в зависимости от того что нам нужно.

Существуют различные типы алгоритмов или как еще их называют основные алгоритмические конструкции.

  • Линейный
  • Разветвляющий
  • Циклический

Типичным представлением линейного алгоритма можем представить себе допустим алгоритм кипячения воды. Что нам для этого нужно?

  1. Взять чайник
  2. Наполнить водой
  3. Зажечь огонь
  4. Поставить чайник на огонь
  5. Подождатьлинейный алгоритм

И вода будет вскипячена. Наша цель кипяченная вода выполнена, если все шаги мы четко выполним. В таком алгоритме все идет как бы по одной линии никаких ответвлений, кривых у нас не получается поэтому такие алгоритмы называются линейными.

Следующий тип алгоритма, который мы рассмотрим это разветвляющийся. Тут давайте представим такой алгоритм. Что нам одеть на улицу?

Если на улице идет дождь, то мы берем зонт или еще что-то делаем. Если на улице не идет зонт, то мы не берем зонт.

Что у нас происходит? Идут действия алгоритма, и у нас появляется условие. Что мы видим в условии? На улице идет дождь — это какое-то определенное высказывание, если оно истинно, то мы идем по одному пути, если оно ложно, то мы идем по другому пути.

Это пример разветвляющегося алгоритма.

разветвляющийся алгоритмДалее у нас есть еще алгоритм циклический.

Представить его мы можем как алгоритм поднятия по ступенькам. Что мы делаем что бы подняться по лестнице. Поднимаем левую ногу, ставим ее на ступеньку, потом поднимаем правую ногу ставим ее на следующую ступеньку, снова левую, снова правую и т. д.

У нас получается, как бы линейный алгоритм, мы делаем одно действие за другим. Писать такой алгоритм долго, потому что мы видим, что определенные действия с левой и правой ногой они повторяются. Можно это записать по-другому. Мы убираем действия, которые у нас повторяются оставляем его только один раз. И далее мы представляем идут действия подошли к повторяющимся действиям и эти действия мы зацикливаем. Мы можем записать условие какое нам нужно, например, повторять 8 раз. После выполнения 8 раз условия алгоритм пойдет дальше.

циклСуществуют различные способы записи алгоритма или форма записи.

  • Словесная
  • Графическая
  • Псевдокоды
  • Программная

Словесная форма представляет собой, например ваш распорядок дня записанный на бумаге.

Графический способ — это такой способ формы представления алгоритма, который мы будем использовать для записи алгоритма на бумаге. Это блок — схема затронем их поподробнее позднее.

Псевдокоды они включают в себя обычные словесные, элементы программы, математические функции.

Программная это алгоритм, записанный на языке программирования.

Какой вывод можно сделать. Программа — это алгоритм, записанный на специальном языке, который понимает компьютер. Поэтому нам так важна тема алгоритмы для того что бы начать программировать. Программа это и есть алгоритм просто представленная в той форме которой понимает компьютер.

Теперь давайте познакомимся со способом записи алгоритма с блок — схемой.

Блок-схема — это графический способ представления алгоритма. Он состоит из различных геометрических фигур, и каждая эта фигура что-то обозначает.

Блок Начало/Конец представляет собой что среднее между овалом и прямоугольником с закругленными углами и в нем пишется начало или конец алгоритма. Ставится в самом начале и в конце алгоритма. блок схема начало конец Следующий блок — это параллелограмм в нем записывается ввод/вывод данных. Он нужен нам, например, мы хотим проделать какие-то действия допустим математическую операцию сложения двух чисел. Что бы сложить числа нам нужно три переменные. Переменная а это первое число, переменная b это второе число и переменная с это число, которое уже будет являться суммой. Подробней про переменные.

Здесь мы просто обозначаем эти переменные вводим данные и выводим данные, например, сумма переменная с.

блок схема ввод вывод данныхВ прямоугольнике у нас описывается действие. Допустим те же сложения.

блок схема действиеДля разветвления у нас существует такой ромбик.

Блок схема разветвлениеВ правую сторону идет одно ответвление, а в левую другое ответвление. В одну сторону мы пойдем если условие истинно или в другую сторону если условие ложно. Условие записывается в ромбе.

Давайте разберем пример алгоритма сложение двух чисел.

алгоритм сложение чиселПервое с чего начинается любой алгоритм это — начало, затем в параллелограмме пишется ввод данных, мы используем 3 переменные a, b, c. Далее идет действие переменной а присваивается значение 3, b присваивается значение 4, а переменной с присваивается значение a + b. Затем идет опять параллелограмм  — это вывод данных. И в конце ставится конец.

На этом все, мы разобрали основы алгоритмизации.