Формы представления алгоритма

Алгоритм как набор инструкций может быть представлен в разных формах:

а) словесной,

б) словесно-формульной,

в) в виде псевдокода,

г) графической,

д) программной (с помощью операторов или команд).

Словесная форма алгоритма предполагает описание порядка выполнения каких-либо действий на естественном языке (припомните – в незнакомом городе вам объясняют, как добраться, например, до вокзала).

Словесно-формульная запись сочетает в себе применение конструкций естественного языка и понятных математических обозначений. Например, чтобы описать алгоритм вычисления выражения Y = x² + x при х=3,5, нужно

Ø придать переменной х значение 3,5;

Ø вычислить выражение x²;

Ø вычислить сумму x² + x

Ø записать вычисленное значение вместо Y.

Такая форма записи понятна, но непригодна для описания больших и сложных алгоритмов.

Псевдокод (ПСК) – это способ записи алгоритма на условном подмножестве естественного языка с элементами языка программирования и общепринятыми математическими обозначениями. ПСК занимает промежуточное место между естественным и формальным (алгоритмическим, специально приспособленным для записи алгоритма) языками. ПСК, помимо формул обязательно включает в себя небольшое количество служебных (ключевых) слов, имеющих всегда одно и то же значение при описании любого алгоритма: начало, дано, конец, ввод, вывод, если, перейти и т.д. Как правило, для облегчения восприятия, они выделяются начертанием шрифта, например, полужирным.

Примером псевдокода может служить описание алгоритма вычисления и последующей печати суммы Y десяти произвольных чисел x.

Начало

2. Дано Сч=1, Y= 0(Сч – переменная для подсчёта количества чисел х,

Y – переменная-накопитель суммы значений х)

3. Ввод значения х

4. Если Сч > 10 перейти к пункту 7

Иначе выполнить

Y = Y + x (увеличить значение Y на величину x)

5. Выполнить Сч = Сч + 1 (увеличить значение Сч на 1)

6. Перейти к пункту 4

7. Вывод на печать значения Y

Конец

Фразы в скобках курсивом – это пояснения к отдельным переменным или действиям. Единого или формального определения ПСК не существует, поэтому возможны различные версии ПСК, отличающиеся друг от друга.

Псевдокод легко воспринимается человеком, но абсолютно непригоден для написания реальной программы, "понятной" для ЭВМ. Кроме того, если алгоритм достаточно сложен, то ПСК теряет свою наглядность.

Графическая форма представления алгоритма или блок-схема является более наглядной и компактной. В ней каждое элементарное действие обозначается определенной геометрической фигурой. Все фигуры соединяются линиями перехода, которые определяют очерёдность и порядок выполнения действий.

Кроме того, (что очень важно!) блок-схема не зависит от языка программирования, на котором будет реализован алгоритм. Поэтому она доступна для понимания любым человеком, знакомым с применяемыми в ней обозначениями, но вовсе не владеющим программированием. Вот как выглядит алгоритм нахождения суммы десяти (10) произвольных чисел в виде блок-схемы:

Начало

Сч = 1 Y = 0

Нет

Да

Сч > 10

х

 

 

Y = Y + x

 

Конец

 

Рис. 6.1. Графическая форма циклического алгоритма

Условные обозначения, применяемые при составлении блок-схем алгоритмов, и правила их выполнения определены в ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85) «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения».

ПРИМЕЧАНИЕ 1: подробности о назначении отдельных фигур в блок схеме и приёмах их отображения см. в Приложении 1 "Графическая схема алгоритмов (ГСА)".

Операторный (или программный) способ записи алгоритма уже предполагает применение конкретного алгоязыка высокого уровня и знание его основных составляющих – операторов. В отличие от ПСК, алгоязык, подобно любому языку, имеет свой синтаксис и пунктуацию, которые нужно неукоснительно соблюдать.

Алгоритм, описываемый в операторах, может понять только специалист в области программирования, но компьютеру он по-прежнему «непонятен». Для этого он должен быть "переведён" на язык машинныхкоманд специальной программой-транслятором. Алгоритм в командах компьютер уже умеет «распознавать» и выполнять. Здесь, наконец, можно уже говорить о программе для компьютера.

ПРОГРАММА – это последовательность недвусмысленных инструкций (операторов или команд), которую компьютер чётко выполняет одну за другой до тех пор, пока не дойдёт до оператора «конец».