Базовый набор структур и построение алгоритмов на их основе

Теория структурного программирования доказывает, что алгоритм любой степени сложности можно построить с помощью основного базового набора структур:1) последовательная (линейная) структура;2) ветвящаяся структура;3) циклическая структура.Наиболее простыми для понимания и использования являются линейные структуры. Линейным называется алгоритм (фрагмент алгоритма), в котором отдельные предписания выполняются в естественном порядке (в порядке записи) независимо от значений исходных данных и промежуточных результатов [3, c. 9].Алгоритм может быть реализован в ЭВМ, если он содержит только элементарные предписания. Такими элементарными, т.е. не требующими детализации, можно считать следующие предписания или операции:1) начало, конец;2) список данных;3) ввод, вывод;4) вычислительные операции, реализуемые оператором присваивания.Не всякий алгоритм можно описать только линейными структурами. Часто для дальнейшей детализации используются ветвящиеся структуры, т.е. такие, в которых в зависимости от исходных данных или промежуточных результатов алгоритм реализуется по одному из нескольких, заранее предусмотренных направлений. Такие направления часто называются ветвями.Каждая ветвь может быть любой степени сложности, а может вообще не содержать предписаний, т.е. быть вырожденной. Выбор той или иной ветви осуществляется в зависимости от результата проверки условия с конкретными данными. В каждом случае алгоритм реализуется только по одной ветви, а выполнение других исключается.Реализация на ЭВМ линейных и разветвляющихся программ не дает большого выигрыша во времени по сравнению, например, с использованием простого калькулятора. Настоящее преимущество вычислительной машины становится очевидным лишь при решении тех задач, где возникает необходимость многократного повторения одних и тех же фрагментов алгоритмов [2].В циклических алгоритмах выполнение некоторых операторов (групп операторов) осуществляется многократно с одними и теми же или модифицированными данными.Циклические алгоритмы часто называют циклами. В зависимости от способа организации числа повторений различают три типа циклов:1) цикл с заданным условием продолжения работы (цикл-пока);2) цикл с заданным условием окончания работы (цикл-до);3) цикл с заданным условием повторений работы (цикл с параметром).Тело цикла с заданным условием продолжения работы может включать в себя группу операторов любой степени сложности. При выполнении условия продолжения работы выполняется тело цикла, если же условие не выполняется, то работа циклической структуры заканчивается и начинается выполнение следующей структуры.Структура цикл-пока предусматривает вариант, когда тело цикла не выполняется ни разу. Такое возможно, если условие, стоящее в начале цикла, сразу же не выполняется. Когда на практике возникает необходимость использовать структуру, у которой тело цикла выполняется хотя бы один раз, то в этом случае применяется структура цикла-до.С помощью такой структуры обычно составляют алгоритмы итерационных вычислительных процессов, т.е. таких, в которых для определения последующего значения переменной используется ее предыдущее значение. Выход из конструкции цикл-до осуществляется по достижении параметром требуемого значения.Рассмотренные типы циклических структур имеют один недостаток: при ошибочном задании исходных данных может произойти зацикливание, т.е. возникает ситуация, когда происходит бесконечное повторение тела цикла.В практических инженерных задачах обычно известны начальные значения изменяемых величин, закон изменения и конечное число повторений. Переменная, изменение которой организуется в ходе реализации цикла, называется параметром цикла или управляющей переменной. Алгоритм работы цикла с заданным числом повторений представляет собой соединение линейной структуры (начало цикла), структуры цикл-пока (условие в нем заменено на противоположное) и снова линейной (последовательной) структуры в теле цикла.Таким образом, с помощью базового набора структур можно построить алгоритм любой степени сложности. Освоив принципы и средства структурной алгоритмизации, обучаемые должны уметь реализовать их на конкретном языке программирования. Следовательно, основной концепцией в изучении ими любого языка программирования будет являться методика перевода основных базовых структур в конструкции данного языка.

Новости образования:

Особенности языка программирования Pascal ABC
В языке Pascal ABC любая переменная характеризуется своим типом. Под типом в данном случае понимается множество значений, которые может принимать переменная и, как следствие, множество операций, допустимых над переменной.Паскаль является языком жесткой типизации. Это означает, что тип переменной оп ...

Методика проведения занятия по теме «Узлы и зацепления»
Тема: Узлы и зацепления. Тип урока: Урок введения нового материала; урок-практикум. Цели урока: Обучающая: Обеспечить формирование на наглядном уровне целостной системы ведущих знаний о предмете топология. Ознакомить с понятием узлов и зацеплений на наглядном уровне для дальнейшего изучения данного ...

Выбор методик преподаваний занятий
Наше общество, войдя в третье тысячелетие, столкнулось с ситуацией, когда образование должно подготовить новое поколение людей к жизни в условиях, которые ещё полностью не сформированы, и к решению задач, которые однозначно ещё не сформулированы. В школе «Технология» – интегративная образовательная ...