WSTĘP DO ALGORYTMÓW
Algorytm
•
Zawiera opis danych, plan działania, czyli przetwarzania danych oraz opis wyników.
•
Plan działania można
przedstawić w postaci ciągu czynności, które muszą być wykonane w określonej kolejności.
•
Opis czynności w
algorytmie nazywamy instrukcjami.
Algorytm musi być:
•
Poprawny, tzn. dla każdego poprawnego zestawu danych, po
wykonaniu skończonej liczby czynności prowadzi do poprawnych wyników
•
Jednoznaczny, tzn. w każdym przypadku jego zastosowania dla tych
samych danych uzyskamy ten sam wynik.
•
Szczegółowy, aby wykonawca algorytmu rozumiał opisane czynności
i potrafił je wykonać
•
Uniwersalny, aby służył do rozwiązywania pewnej grupy zadań, a
nie tylko jednego zadania.
W informatyce każdy
program komputerowy realizuje jakiś algorytm zapisany
w zrozumiałym dla komputera języku programowania.
w zrozumiałym dla komputera języku programowania.
Rodzaje algorytmów:
1. Algorytm
sekwencyjny
•
Opisuje czynności
wykonywane zgodnie z kolejnością, w jakiej występują w opisie.
Algorytm sekwencyjny
telefonicznego wezwania lekarza do chorego
Algorytm 1
- Podnieś słuchawkę.
- Wybierz cyfrę 9.
- Wybierz cyfrę 9.
- Wybierz cyfrę 9.
- Przekaż informacje.
- Odłóż słuchawkę.
2. Instrukcja warunkowa
•
Opisuje wykonanie
różnych czynności zależnie od spełnienia bądź niespełnienia warunku.
•
Działa według
schematów:
„Jeśli spełniony jest
warunek W, wykonaj instrukcję A” lub
„Jeśli spełniony jest
warunek W, to wykonaj instrukcję A; w przeciwnym wypadku wykonaj instrukcję B”
Instrukcja warunkowa
telefonicznego wezwania lekarza do chorego
Algorytm 2
- Podnieś słuchawkę.
- Wybierz cyfrę 9.
- Wybierz cyfrę 9.
- Wybierz cyfrę 9.
- Czy połączyłeś się z pogotowiem ratunkowym?
5A. Jeśli TAK, to przejdź do kroku 6.
5B. Jeśli NIE, to przejdź do kroku 7.
6. Przekaż informacje.
7. Odłóż słuchawkę.
3. Instrukcje iteracyjne
(pętle)
•
Opisują one wykonywanie
pewnych powtarzających się czynności.
•
Najprostsza instrukcja
iteracyjna działa według schematu:
Pierwszy rodzaj pętli. „Wykonaj instrukcję A
dokładnie n razy”
Algorytm 3.
- Podnieś słuchawkę.
- Wykonaj czynność 3 razy.
2A. Wybierz cyfrę 9
3. Czy połączyłeś się z
pogotowiem ratunkowym?
3A. Jeśli TAK, to przejdź do kroku 4.
3B. Jeśli NIE, to przejdź do kroku 5.
4. Przekaż informacje.
5. Odłóż słuchawkę.
Drugi rodzaj pętli. „Powtarzaj
wykonywanie instrukcji A, aż do spełnienia warunku W”.
- Czy słuchawka jest odłożona?
1A. Jeśli TAK, to przejdź do kroku 2.
1B. Jeśli NIE, to odłóż słuchawkę.
2. Podnieś słuchawkę.
3. Wykonaj czynność 3 razy.
3A. Wybierz cyfrę 9.
4. Czy połączyłeś się z
pogotowiem ratunkowym?
4A. Jeśli TAK, to przejdź do kroku 5.
4B. Jeśli NIE, to przejdź do kroku 1.
5. Przekaż informacje.
6. Odłóż słuchawkę.
Trzeci rodzaj pętli. „Dopóki
warunek W jest spełniony, wykonuj instrukcję
A”.
Algorytm 5
1. Czy słuchawką jest odłożona?
1A. Jeśli TAK, to przejdź do kroku 2.
1B. Jeśli NIE, to odłóż słuchawkę.
2. Podnieś słuchawkę.
3. Czy linia jest zajęta?
3A. Jeśli TAK, to:
3A.1 Odłóż słuchawkę.
3A.2 Podnieś słuchawkę.
3A.3 Przejdź do kroku 3.
3B. Jeśli NIE, to przejdź do kroku 4.
4. Wykonaj czynność 3 razy.
4A. Wybierz cyfrę 9.
5. Czy połączyłeś się z
pogotowiem ratunkowym?
5A. Jeśli TAK, to przejdź do kroku 6.
5B. Jeśli NIE, to przejdź do kroku 1.
5. Przekaż informacje.
6. Odłóż słuchawkę.
Schemat blokowy to graficzny zapis algorytmu rozwiązania zadania, przedstawiający opis
i kolejność wykonywania czynności realizujących dany algorytm.
Schemat blokowy składa się z bloków przedstawionych w postaci symboli graficznych, których kształt określa rodzaj czynności, a umieszczone w nich napisy precyzują te czynność.
Kolejność wykonywania czynności jest ustalona za pomocą łączących je linii i strzałek.
Blok początkowy (start)
W każdym schemacie blokowym
występuje jeden taki element, oznaczający rozpoczęcie działania algorytmu.
Znajduje się on zawsze na początku schematu. Z bloku początkowego odchodzi
dokładnie jedna linia – wyjście do dalszych działań programu.
Blok wejściowy
Blok przeznaczony do
wczytywania danych i przypisywania ich zmiennym, które używane są
w dalszych obliczeniach. Prowadzi do niego jedna linia (wejście) i odchodzi od niego jedna linia (wyjście)
w dalszych obliczeniach. Prowadzi do niego jedna linia (wejście) i odchodzi od niego jedna linia (wyjście)
Blok operacyjny
Zawiera opis operacji lub
grupy operacji. Mogą to być obliczenia, w wyniku których zmieniają się wartości
zmiennych.
W opisie operacji występują m.in. nazwy zmiennych i znaki działań matematycznych. Blok operacyjny ma jedno wejście i jedno wyjście.
W opisie operacji występują m.in. nazwy zmiennych i znaki działań matematycznych. Blok operacyjny ma jedno wejście i jedno wyjście.
Blok warunkowy
Z tego bloku prowadzą dwie
drogi wyjścia: jedną wybiera się wtedy, gdy warunek umieszczony w bloku jest
spełniony, a drugi, gdy warunek nie jest spełniony.
Blok wyjściowy
W tym bloku opisuje się
czynności wyprowadzenia wyniku wykonywanych działań. Prowadzi
do niego jedna linia (wejście) i odchodzi od niego jedna linia (wyjście).
do niego jedna linia (wejście) i odchodzi od niego jedna linia (wyjście).
Blok końcowy (koniec)
Blok ten oznaczający
zakończenie działań algorytmu, musi pojawić się w każdym schemacie blokowym.
Prowadzi do niego jedna linia (wejście), a ponieważ jest to ostatni blok
schematu blokowego, nie ma z niego wyjścia.
