Графическое представление алгоритмов

Схема алгоритма– это ориентированный граф, указывающий порядок исполнения алгоритма.

Схема алгоритма содержит условные графические фигуры[15]. Они обозначают соответствующие команды, а соединяющие их линии указывают последовательность реализации этих операторов. Схема дает наиболее наглядное представление о структуре алгоритма.

При изображении алгоритмов в виде схем используют фигуры, изображенные на рисунке 2.1. Форма и размеры фигур регламентируются государственным стандартом 19.701-90 “Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила их выполнения”

Соотношения между геометрическими элементами устанавливаются следующие:

1) высота a выбирается из ряда 10, 15, 20 мм (допускается увеличивать размер на число, кратное 5).

2) ширина b=1,5a.

Начало-конец   Коннектор	Решение	Начало и конец цикла с параметром (нестандартные)
Процесс	Данные

Рис. 2.1. Основные фигуры, используемые при изображении алгоритмов

Технологии программирования

Операционный подход

На начальных этапах развития вычислительной техники, когда машинное время было дорого, а возможности ЭВМ малы основными требованиями к алгоритму и программе были:

1) использование наименьшего возможного числа ячеек оперативной памяти компьютера при исполнении программы;

2) минимальное время исполнения (минимальное число операций).

При этом программы составлялись из следующих команд:

· операции присваивания;

· простейших арифметических операций;

· операций сравнения чисел;

· операторов безусловного и условного переходов;

· операторов вызова подпрограмм.

Недостатки алгоритмов, построенных по операционному подходу:

· злоупотребление командой условного и безусловного переходов, приводящее к очень запутанной структуре программы;

· разнообразные уловки, направленные на повышение эффективности программы, приводили к ее непонятности, ненадежности, трудностям в отладке и модификации, делая программирование трудоемким, сложным и чрезвычайно дорогостоящим.

Структурный подход

В основе структурного подхода лежит утверждение о том, что логическая структура любого алгоритма может быть выражена комбинацией трех канонических (базовых) структур (рис.2.2).

· Следование (последовательность) предписывает выполнение указанного набора действий в естественном порядке (один за другим) без пропусков и повторений.

· Выбор (ветвление) организует выполнение лишь одного из двух указанных действий в зависимости от справедливости некоторого условия.

· Цикл организует многократное выполнение указанного действия. Используется несколько различных форм записи циклов.

Следование	Выбор	Выбор (с одним действием)
Цикл с предусловием (цикл «пока»)	Цикл с постусловием (цикл «до»)	Цикл с параметром (цикл «для»)

Рис. 2.2. Базовые структуры для изображения алгоритма

Еще одним важным компонентом структурного подхода является модульность. Модуль– последовательность логически связанных операций, оформленных как отдельная часть программы.

Преимущества:

· возможность создания программы несколькими программистами;

· простота проектирования и последующих модификаций;

· упрощение отладки программы – поиска и устранения в ней ошибок;

· возможность использования готовых библиотек наиболее употребительных модулей.