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
14.10.2024 ІНСТРУКТИВНО-МЕТОДИЧНІ МАТЕРІАЛИ ДО ОРГАНІЗАЦІЇ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ OK "ВЕРИФІКАЦІЯ, ТЕСТУВАННЯ ТА НАЛАГОДЖЕННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ"
14.10.2024 Матеріали лекційного курсу ОК "ВЕРИФІКАЦІЯ, ТЕСТУВАННЯ ТА НАЛАГОДЖЕННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ"
14.10.2024 Інструктивно-методичні матеріали до лабораторних занять ОК "Розподілені бази даних та знань"
14.10.2024 Інструктивно-методичні матеріали до лекційних занять ОК "Розподілені бази даних та знань"
14.10.2024 Інструктивно-методичні матеріали до лабораторних занять і самостійної роботи з дисципліни "Математичне моделювання динамічних систем і процесів"
14.10.2024 Інструктивно-методичні матеріали до самостійної роботи ОК "Розподілені бази даних та знань"
14.10.2024 Матеріали лекцій з дисципліни "Математичне моделювання динамічних систем і процесів"
14.10.2024 Інструктивно-методичні матеріали до лабораторних занять OK "АРХІТЕКТУРА ТА РОЗРОБКА ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ"
14.10.2024 Інструктивно-методичні матеріали до лабораторних занять ОК "ВЕРИФІКАЦІЯ, ТЕСТУВАННЯ ТА НАЛАГОДЖЕННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ"
13.10.2024 Методичні рекомендації до викoнaння квaліфікaційних (диплoмних) рoбіт здoбувaчaми вищoї oсвіти другoгo (мaгістерськoгo) рівня oсвітньo-прoфесійнoї прoгрaми «Кoмп’ютерні нaуки»

Тести даної категорії
12.12.2010 ПОЧАТКИ АЛГОРИТМІЗАЦІЇ. ВСТУП ДО ПРОГРАМУВАННЯ

Останні створені тести
30.09.2021 Інтерпретація тексту. Доперекладацький аналіз і редагування письмових текстів.
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
26.09.2012 Мовнокомунікативна компетентність. Орфографічна складова
31.05.2012 Lexikalisch-grammatischer Test. Тест для студентів 1 курсу неспеціальних факультетів.
30.05.2012 Landeskunde (Schweiz,Österreich,Deutschland) Тест для студентів 2 курсу неспеціальних факультетів
12.12.2010 ПОЧАТКИ АЛГОРИТМІЗАЦІЇ. ВСТУП ДО ПРОГРАМУВАННЯ
Рекомендовані лекції
12.12.2010 Константи, змінні. Типи даних
10.10.2024 Чинники успішного працевлаштування (лекція 6)
18.02.2023 Тема 4. Технологія роботи зі структурованими документами у MS Word
29.09.2024 Матеріали лекційного курсу обов'язкової освітньої компоненти Комп’ютерні технології у лексикографії та перекладі
29.09.2024 Інструктивно-методичні матеріали до лекційних занять із обов’язкової освітньої компоненти «Загальні та прикладні лінгвістичні студії» для здобувачів другого (магістерського) рівня вищої освіти ОП "Прикладна лінгвістика (англійська мова та діджиталізована комунікація)"
15.09.2020 Сучасні політичні системи Чехії (Словаччини, Німеччини)
18.02.2022 Оголошення змінних в JS. Дії над змінними пріоритет дій. Введення та виведення даних. Умовний оператор if. Оператор вибору switch. Цикли.
12.10.2024 Менеджмент ІТ-проектів: опорний конспект лекцій
28.11.2024 Колесник Н.Є. Анімаційна графіка та motion дизайн: Курс лекцій. – Житомир: Вид-во ЖДУ імені Івана Франка, 2024. – 150 с.
09.02.2023 Лекційний курс з ОК Українська та зарубіжна культура