בלוק דיאגרמה של האלגוריתם: תוכניות, משימות, אלמנטים, בנייה

טכנולוגיה

בעולם המודרני של הטכנולוגיה הדיגיטליתתכנות הוא הבסיס לעבודה של מחשבים שונים, גאדג 'טים וציוד אלקטרוני אחר. ואת היכולת במהירות ובצורה נכונה של תרשים זרימה של האלגוריתם הוא הבסיס, את הבסיס של המדע הזה. תוכנית כזו היא מודל גרפי של התהליכים כי הציוד צריך לבצע. זה מורכב בלוקים פונקציונליים נפרדים המבצעים מטרות שונות (התחלה / סיום, קלט / פלט, שיחה פונקציה, וכו ').

תרשים זרימה

אלגוריתם ואלגוריתם

בעיקרו של דבר, האלגוריתם הוא ההוראה הרגילהאת הרצף שבו יש צורך לבצע פעולות מסוימות בעת עיבוד נתוני המקור לתוך התוצאה הרצויה. יחד עם מונח זה לעתים קרובות להשתמש במושג אלגוריתם. תחת זה להבין את סט של שיטות וטכניקות להכנת רצף לפתרון בעיות ספציפיות.

לעתים קרובות האלגוריתם לא משמשהוראות עבור המחשב, אלא כסכימה לביצוע פעולות כלשהן. זה מאפשר לנו לציין את היעילות והיעילות של שיטה זו של פתרון, לתקן שגיאות אפשריות, כמו גם להשוות אותו עם פתרונות דומים אחרים אפילו לפני שהוכנסו למחשב. בנוסף, האלגוריתם הוא הבסיס להכנת תוכנית שיש לכתוב בשפה תכנות כדי להמשיך וליישם את תהליך עיבוד המידע במחשב. עד כה, שני דרכים מעשיות של בניית רצפים כאלה הפכו ידועים. הראשון הוא תיאור צעד-אחר-צעד מילולי, והשני הוא תרשים זרימה של אלגוריתם המשימות. הראשון מהם קיבל הפצה הרבה פחות. זאת בשל חוסר בהירות ומילוליות. השיטה השנייה, לעומת זאת, היא אמצעי נוח מאוד של רצפים תמונה. הוא מופץ באופן נרחב הן בחינוך והן בספרות המדעית.

רכיבי תרשים זרימה

אלמנטים של תרשימי זרימה

תרשים זרימה של התוכנית הוארצף של סמלים גרפיים המציינים ביצוע של פעולות ספציפיות, כמו גם קישורים ביניהם. בתוך כל תמונה כזו מידע על המשימה להתבצע מסומן. הגדלים ואת התצורה של סמלים גרפיים, כמו גם את הליך עיצוב רצף, נשלטים על ידי GOST 19003-80 ו GOST 19002-80.

שקול את המרכיבים העיקריים של תרשים זרימה של האלגוריתם (בתמונה סיפק דוגמאות של הסגנון שלהם).

1. תהליך - פעולה חישובית או רצף של פעולות כאלה.

2. פתרון - בדוק את המצב שצוין.

3. שינוי - כותרת מחזור.

4. התהליך המוגדר מראש הוא קריאה לנוהל.

5. מסמך - הדפסה ופלט נתונים.

6. כרטיס ניקוב - הזן מידע.

7. כניסה / תפוקה - תשומה / תפוקה.

8. מחבר - קווים של קווי זרימה.

9. התחלה / סיום - התחלה, סיום, עצירה, התחלה, כניסה ויציאה משמשים באלגוריתמים עזר.

10. הערה - משמש להעברת הערות הסברים.

11. זרימה אנכית ואופקית - כיוון הרצף, קו התקשורת בין הבלוקים.

12. מיזוג - האשכולות חיבור.

13. מחבר ביניים - תווית המסמלת את המעבר לגיליון אחר.

דוגמאות תרשים זרימה

כללי תיוק

בניית תרשים זרימה של האלגוריתם מתבצעת על ידידרישות ספציפיות שנקבעו על ידי GOST. לדוגמה, בעת חיבור סמלים גרפיים, נעשה שימוש בקווים אופקיים או אנכיים בלבד. תזרים המכוונים מימין לשמאל ומלמטה למעלה מסומנים בהכרח בחצים. לא ניתן לסמן שורות אחרות. המרחק בין הזרמים המקבילים לא צריך להיות פחות משלושה מילימטרים, ובין שאר היסודות - לא פחות מחמישה מילימטרים. גודל בלוקים חייב להיות כפולות של חמישה. היחס בין האופקי לאנכי של הסמל הגרפי הוא 1.5. לפעמים מותר לשתיים. לנוחות של תיאור הסמלים הגרפיים צריך להיות ממוספר. מטבעם של יחסים, ישנם סוגים של תרשימי זרימה של מבנה ליניארי, מחזורי הסתעפות.

לצייר תרשים זרימה

משתנים, קבועים ותאי זיכרון

כדי להבין טוב יותר את עקרון האלגוריתםאתה יכול לשקול את automaton הפשוטה ביותר. הוא מורכב מזיכרון המורכב מתאים; לכתוב / לקרוא את הראש; המעבד. מהו עקרון הפעולה של מכשיר כזה? הראש, לאחר שקיבל הזמנה מהמעבד, כותב נתונים לתא או קורא קבוע. במקרה הפשוט ביותר, זה יהיה מספר אריתמטי. בנוסף, קבועים יכולים להיות מבני נתונים, מחרוזות תווים וכו '. משתנה הוא תא זיכרון שבו מאוחסן המידע. במהלך ביצוע האלגוריתם, נתונים שונים ניתן לכתוב בתא כזה. על עיקרון זה, מחשבים אישיים ואלקטרוניקה אחרים נבנים. האלגוריתם לביצוע משימה הוא אוסף של פקודות לקריאה או לכתיבה של מידע בתאי זיכרון אלה.

מערכים

מערכים הם וריאציה אחרת.- משתנים צמודי מדד. למעשה, זהו אוסף של תאים, אשר מאוחדת על ידי ייעוד משותף. מערכים מבחינים בין דו מימדי, תלת-ממדי וכן הלאה, הפשוטה שבהם היא סדרה של תאים עוקבים. למערך כזה יש שם. לכל רכיב יש מספר משלו - אינדקס. קבוע לכתוב לתא נקרא אלמנט של מערך.

סוג דו מימדי לפי סידור האלמנטיםכמו מטריצה. תאים במערך כזה מאופיינים בשני מדדים (זה מזכיר לוח שחמט עם מספור תאים). לפי אותו עיקרון, מבנים תלת מימדיים ועוד מיושמים.

תרשים זרימת התוכנית

אלגוריתמים לינאריים

סוג זה של רצף זרימהאלגוריתמים (דוגמאות ניתנות במאמר זה) מתאפיינים בביצוע מההתחלה ועד הסוף מלמעלה למטה. במקרה זה, המכונה מבצעת את הפעולות שנקבעו לה צעד אחר צעד. כל פעולה מעובדת על ידי המעבד. בנוסף לחישובים, אם יש צורך, הוא מזמין לכתוב / לקרוא את הראש, איפה ומה צריך להיות כתוב ומאיפה לקרוא. התוצאה הסופית נרשמת בתאי זיכרון, שלכל אחד מהם יש אינדקס משלה ומאחסנת את קבועה.

אלגוריתמים חלופיים

בפועל, הסוג הלינארי הוא נדיר ביותר. לעתים קרובות יש צורך לארגן רצף, אשר, בהתאם לתנאים נתון, זורם לאורך ענף אחד או אחר. דיאגרמת הבלוק של האלגוריתם מסועף סוג מכיל את אלמנט "פתרון", שבגללה נבדק מצב מסוים, וככל שיותר מהם, יותר סניפים של רצף.

תרשים זרימת משימות

אלגוריתמים תרשימי זרימה: דוגמאות

שקול איך זה פועלאלגוריתם מסועף. כדוגמה, לקחת את הפונקציה: z = y / x. מן המצב ברור כי משוואה זו יש מגבלה אחת - אי אפשר לחלק באפס. לכן יש צורך להוציא את הפתרון הזה ולהזהיר את המשתמש על השגיאה. ראשית, תרשים זרימה הוא הידור. הוא יכלול שבעה רחובות. הסמל הגרפי הראשון הוא "התחלה", השני הוא "קלט", כאן אתה צריך להגדיר את ערכי X ו- Y. ואז את "פתרון" בלוק הבא, הוא בודק את המצב: X = 0. במקרה זה, המכונה מבצעת בדיקה עם תא קבוע, אם ערך הקלט עולה בקנה אחד עם זה, ואז האלגוריתם יעברו את הסניף "כן". במקרה זה, השליטה מועברת לבלוק הרביעי, והמכונה מנפיקה "שגיאה", הפעולה מסתיימת בסמל "End" השביעי. אם תוצאת הבדיקה היא שלילית, אז בסמל הגרפי החמישי מתבצע תהליך החלוקה והערך Z נקבע.בגוש השישי, התוצאה מוצגת על המסך.

אלגוריתמים מחזוריים

לעתים קרובות בעת פתרון בעיות יש צורך לחזורביצוע כל פעולה על אותה תלות עבור ערכים שונים של משתנים ועושה חוזרים חוזרים דרך אותו סעיף של המעגל. אזורים אלה נקראים מחזורי, והאלגוריתם - מחזורי. שימוש בשיטה זו מקטין באופן משמעותי את הרצף עצמו. אלגוריתמים מחזוריים ניתן לחלק לשני סוגים: עם לא ידוע מראש מספר ידוע של כאלה עובר מראש.

דוגמה לפתרון אלגוריתם הסתעפות

שקול דוגמה שבה ניתן תרשים זרימה.אלגוריתם עם מספר לא ידוע של מעברים מראש. כדי לעשות זאת, עליך לפתור את הבעיה - ציין את המספר הקטן ביותר של חברים במספר מספרים טבעיים, שסכוםם עולה על המספר ק. תרשים זרימה זה מורכב משמונה תווים. ראשית, הזן את הערך של המספר K (№2). ואז בבלוק 3, המשתנה P מקבל את הערך "אחד", מה שאומר שהוא יתחיל לספור מספרים טבעיים ממנו. כמות מצטברת של C בהתחלה מקבל את הערך "אפס". לאחר מכן הפקד מועבר לבלוק החמישי, שבו הפקודה מבוצעת: С = С + П. כלומר, הערכים של תאים C ו- P מסוכמים, והתוצאה מוחלפת ב C. לאחר הוספת החבר הראשון ברצף 6, התנאי נבדק - האם הסכום עולה על המספר שצוין K? אם התנאי אינו מתקיים, אז השליטה מועברת לבלוק הרביעי, שבו יחידת מתווסף למשתנה P והמעבר נעשה שוב לחסום מס '5. הליך זה יתרחש עד שהתנאי יתקיים: C> K, כלומר, הסכום המצטבר עולה על הערך שצוין. משתנה P הוא מונה לולאה. הבא מגיע המעבר לחסום מספר 7, שבו התוצאות מודפסות.

האלגוריתם ניתן על ידי בלוק

אלגוריתמים המכילים מבנים לולאה מקוננות

לעתים קרובות עם פתרון אלגוריתמי נמסרמשימות יש צורך ליצור מחזור המכיל מחזור נוסף בגופו. זה נחשב נורמלי. אלמנטים כאלה נקראים מבנים לולאה מקוננת. הסדר שלהם יכול להיות גדול למדי. היא נקבעת על ידי השיטה לפיה הפתרון של המשימה הנדרשת מושגת. לדוגמה, בעת עיבוד מערך חד-ממדי, ככלל, תרשים זרימה של האלגוריתם בנוי ללא מחזורי קינון. עם זאת, במקרים מסוימים, בעת פתרון בעיות כאלה, יש צורך לבחור פתרון כזה. יש לציין כי כל לולאות מקוננות, כולל הראשון (החיצוני), חייב להכיל דלפקים עם שמות שונים. מחוץ למחזור שלהם, הם יכולים לשמש משתנים נורמליים.

אלגוריתמים עזר

סוג זה של רצף מקביל לשפה. אלגוריתם עזר יש שם ופרמטרים, אשר נקראים פורמלי. השם ניתן על מנת להבדיל אותו בין היתר, ואת הפרמטרים לבצע את התפקיד של הפלט קלט פונקציות מתמטיות. הם נבחרו בצורה כזו כי מערך מלא של הכמויות הדרושות הוא מותש. לעתים קרובות אותו פרמטר רשמי הוא גם קלט וגם פלט באותו זמן. לדוגמה, באלגוריתם כזה, מערך יכול להיות קלט לעיבוד. ובחלק המתקבל ניתן לייצג אותו בצורה שונה כפרמטר פלט. בין האלגוריתמים של סוג עזר להבחין פונקציות ונהלים.

אלגוריתם פירוק

תחת מושג זה להבין את הפירוק של התוכנית הכללית.אלגוריתם על עזר (פונקציות ונהלים) וראש. שיטה זו היא פשוטה למדי כאשר האלגוריתם ניתן על ידי תרשים זרימה - הראשון, קטעים אחראי לעבודה העיקרית מופקים ממנו. השלבים המורכבים ביותר מוגדרים כפונקציות ונהלים ברמה העליונה. לאחר מכן, הם מחולקים לאזורים בסיסיים ברמה נמוכה. העיקרון "ממורכב לפשוט" עובד כאן. זה נעשה עד האלגוריתם הוא מפורקים אלמנטים פשוטים. בדרך כלל הפתרון לפירוק של רצף מורכב משלושה שלבים עיקריים: הזנת נתונים, מיון מערך ופלט של מערך ממוין. בשל האופי הבסיסי שלהם, השלבים הראשונים והאחרונים אינם זקוקים לפירוק, ולכן הם מתבצעים באלגוריתם הראש. אבל השני הוא חתיכת עצמאית מורכבת מאוד של חישוב, ולכן הוא מוצג בדרך כלל בבלוק נפרד. שלבי המיון, בתורם, נחלקים לשני חלקים: קביעת הצורך בהליך (N - 1) - דרך המעבר במערך נתון ומציאת האלמנט הקטן ביותר בשבר הנחשב של המערך, ואחריו ארגון מחדש עם האלמנט הראשוני של האתר. מאז השלב האחרון חוזר על עצמו מספר פעמים, הוא נערך בתור הליך נפרד.

תגובות (0)
הוסף תגובה