Лекції >> Програмування, комп’ютери і кібернетика >> Структурний підхід до алгоритмізації

Розробка алгоритмів розв’язування задач на ЕОМ ставить деякі природні вимоги до алгоритмів: алгоритм має бути зрозумілим і легко сприйматися не тільки його розробником, необхідно, щоб алгоритм можна було легко перевірити, а також модифікувати його без суттєвої перебудови всієї структури.

Тому при розробці алгоритмів дотримуються особливої методики, що називається структурним підходом. За цим підходом алгоритми, як в конструкторі, “збираються” з трьох базових структур: слідування, розгалуження, цикл, кожна з яких має один вхід і один вихід.

Базова структура “слідування”

Ця структура (мал. 1) складається із двох функціональних блоків F1, F2 і означає, що два функціональних блока можуть розміщуватися один за одним.

Базова структура “розгалуження”

Ця g>Базова структура “слідування”

Ця структура (мал. 1) складається із двох функціональних блоків F1, F2 і означає, що два функціональних блока можуть розміщуватися один за одним.

Базова структура “розгалуження”

Ця структура (мал. 2) складається з логічного блоку, у якому перевіряється деяка умова U, та функціональних блоків F1, F2. При цьому функціональний блок F2 може бути відсутнім. Якщо умова U виконується, то відбувається вихід з блоку за стрілкою “+”, якщо ні - за стрілкою “-“.

Базова структура “цикл”

До складу структури входить логічний блок з перевіркою умови U і функціональний блок F, який називається тілом циклу. Зі структури “цикл” слідує, що тіло F може виконуватися неодноразово.

У залежност структура (мал. 2) складається з логічного блоку, у якому перевіряється деяка умова U, та функціональних блоків F1, F2. При цьому функціональний блок F2 може бути відсутнім. Якщо умова U виконується, то відбувається вихід з блоку за стрілкою “+”, якщо ні - за стрілкою “-“.

Базова структура “цикл”

До складу структури входить логічний блок з перевіркою умови U і функціональний блок F, який називається тілом циклу. Зі структури “цикл” слідує, що тіло F може виконуватися неодноразово.

У залежності від взаємного розташування логічного та функціонального блоків, розрізняють цикли двох видів:

  • цикл-поки: тіло циклу розташоване після перевірки умови (мал. 3). Поки умова виконується, виконується і тіло. Тому можливий випадок, коли тіло циклу жодного разу не виконається. Тут U являється умовою продовження циклу (кожен раз, коли U істинно, тіло F виконується);
  • цикл-до: Тіло циклу розташоване до перевірки умови (мал. 4), тому тіло циклу завжди виконається хоча б один раз, незалежно від виконання умови. Тут U являється умовою виходу з циклу (як тільки U стає істинним, p>

    Базова структура “цикл”

    До складу структури входить логічний блок з перевіркою умови U і функціональний блок F, який називається тілом циклу. Зі структури “цикл” слідує, що тіло F може виконуватися неодноразово.

    У залежності від взаємного розташування логічного та функціонального блоків, розрізняють цикли двох видів:

    • цикл-поки: тіло циклу розташоване після перевірки умови (мал. 3). Поки умова виконується, виконується і тіло. Тому можливий випадок, коли тіло циклу жодного разу не виконається. Тут U являється умовою продовження циклу (кожен раз, коли U істинно, тіло F виконується);
    • цикл-до: Тіло циклу розташоване до перевірки умови (мал. 4), тому тіло циклу завжди виконається хоча б один раз, незалежно від виконання умови. Тут U являється умовою виходу з циклу (як тільки U стає істинним, виконання тіла F припиняється).

    Складання блок-схем

    За структурним підходом дотримуються домовленостей: при складанні блок-схем дозволяється використовувати тільки три вказані базові структури. При цьому один з функціональних блоків можна заміняти будь-якою з базових структур. Такі домовленості дозволяють конструювати складні за змістом алгоритми, розвиваючи їх не тільки “в ширину”, але і “в глибину”.    

    Складемо блок-схему, скориставшись структурою “слідування”, в якій на місці блоку F2 вставимо структуру “цикл-до”, а в останній замість блоку F вставимо структуру “розгалуження”. Матимемо структуру, як на мал. 5.

    Сконструйовані у такий спосіб алгоритми мають чітку і зрозумілу структуру, бо складаються з обмеженої кількості блоків, побудованих аналогічно.

    Розробка алгоритмів розв’язування задач на ЕОМ ставить деякі природні вимоги до алгоритмів: алгоритм має бути зрозумілим і легко сприйматися не тільки його розробником, необхідно, щоб алгоритм можна було легко перевірити, а також модифікувати його без суттєвої перебудови всієї структури.

    Тому при розробці алгоритмів дотримуються особливої методики, що називається структурним підходом. За цим підходом алгоритми, як в конструкторі, “збираються” з трьох базових структур: слідування, розгалуження, цикл, кожна з яких має один вхід і один вихід.

    Базова структура “слідування”

    Ця структура (мал. 1) складається із двох функціональних блоків F1, F2 і означає, що два функціональних блока можуть розміщуватися один за одним.

    Базова структура “розгалуження”

    Ця структура (мал. 2) складається з логічного блоку, у якому перевіряється деяка умова U, та функціональних блоків F1, F2. При цьому функціональний блок F2 може бути відсутнім. Якщо умова U виконується, то відбувається вихід з блоку за стрілкою “+”, якщо ні - за стрілкою “-“.

    Базова структура “цикл”

    До складу структури входить логічний блок з перевіркою умови U і функціональний блок F, який називається тілом циклу. Зі структури “цикл” слідує, що тіло F може виконуватися неодноразово.

    У залежності від взаємного розташування логічного та функціонального блоків, розрізняють цикли двох видів:

    •   цикл-поки: тіло циклу розташоване після перевірки умови (мал. 3). Поки умова виконується, виконується і тіло. Тому можливий випадок, коли тіло циклу жодного разу не виконається. Тут U являється умовою продовження циклу (кожен раз, коли U істинно, тіло F виконується);
    •   цикл-до: Тіло циклу розташоване до перевірки умови (мал. 4), тому тіло циклу завжди виконається хоча б один раз, незалежно від виконання умови. Тут U являється умовою виходу з циклу (як тільки U стає істинним, виконання тіла F припиняється).

    Складання блок-схем

    За структурним підходом дотримуються домовленостей: при складанні блок-схем дозволяється використовувати тільки три вказані базові структури. При цьому один з функціональних блоків можна заміняти будь-якою з базових структур. Такі домовленості дозволяють конструювати складні за змістом алгоритми, розвиваючи їх не тільки “в ширину”, але і “в глибину”.    

    Складемо блок-схему, скориставшись структурою “слідування”, в якій на місці блоку F2 вставимо структуру “цикл-до”, а в останній замість блоку F вставимо структуру “розгалуження”. Матимемо структуру, як на мал. 5.

    Сконструйовані у такий спосіб алгоритми мають чітку і зрозумілу структуру, бо складаються з обмеженої кількості блоків, побудованих аналогічно.

Схожі матеріали
05.10.2012 Введення та виведення даних, розробки та опису лінійних програм.
20.12.2011 Pascal - лабораторні роботи - для студентів III-го курсу (лекції Ляшенко Б.М.)
12.12.2010 Робота з підпрограмами
12.12.2010 Робота з рядковими та символьними величинами.
12.12.2010 Робота з циклічними програмами
12.12.2010 Робота з масивами даних.
12.12.2010 Розробка та описання програм з розгалуженнями
12.12.2010 Початки програмування
12.12.2010 Етапи розв’язання задач з використанням ЕОМ
12.12.2010 Поняття про алгоритм

Тести даної категорії
12.12.2010 ПОЧАТКИ АЛГОРИТМІЗАЦІЇ. ВСТУП ДО ПРОГРАМУВАННЯ

Останні створені тести
17.04.2020 Методика проведення природознавчої розповіді з дітьми дошкільного віку
08.04.2019 Нова історія країн Азії та Африки
16.11.2015 Олімпійські ігри Стародавньої Греції. Відродження олімпійських ігор. Олімпійський рух сучасності.
28.10.2015 British Writers. Тест для студентів 4 курсу ННІ педагогіки
27.10.2015 The Passive Voice. Тест для студентів 2 курсу ННІ педагогіки
27.10.2015 Articles. Тест для студентів 1 курсу неспеціальних факультетів
27.10.2015 The Active Voice. Тест для студентів 2 курсу ННІ педагогіки
08.10.2014 INTEL
22.10.2012 Цивільний захист
26.09.2012 Мовнокомунікативна компетентність. Орфографічна складова
Рекомендовані лекції
22.02.2016 ОС та СП. Тема 2. Процеси та потоки. Слайди
24.04.2020 Еколого-розвивальне середовище в ЗДО. Куточок живої пирироди
12.12.2010 Введення та виведення даних з використанням текстових файлів
12.12.2010 Робота з масивами даних
12.12.2010 Константи, змінні. Типи даних
12.12.2010 РЕДАКТОР TURBO PASCAL 5.5
24.04.2020 Ігрові методи ознайомленні дітей з природою
28.09.2014 Лекції з курсу "Основи психокорекції"
28.09.2014 Лекції з курсу "Малюнок в практиці психодіагностики"
12.12.2010 Структура та синтаксис програм