Эта конструкция почти без изменений реализована в современных компьютерах. Компьютером называется универсальное вычислительное устройство, предназначенное для выполнения произвольных алгоритмов. Этим он отличается от вычислительных устройств, являющихся частью производственных комплексов и выполняющих внутри них специальные функции. Любая информация представляется в цифровой форме (в двоичной системе счисления) и размещается в специальном хранилище данных, которое называется оперативной памятью компьютера. Алгоритм отображается в компьютере в форме машинной программы и состоит из отдельных инструкций – машинных команд. Очередная машинная команда производит с данными в оперативной памяти определенные действия. Число различных типов машинных команд ограничено.
Отметим основные свойства алгоритмов, лежащих в основе работы современных компьютеров:
• дискретность – алгоритм представляет собой структурированное конечное множество элементарных действий; все типы элементарных действий задаются заранее списком;
• массовость – алгоритм должен быть применим ко многим различным наборам входной информации, а не к одному единственному;
• повторяемость – алгоритм должен давать один и тот же результат при одних и тех же входных значениях;
• конечность – алгоритм должен давать решение задачи за конечное число шагов.
Понятие интуитивного алгоритма существенно шире, чем понятие программы на компьютере. Очень многие правила или инструкции во многих областях знания или практической жизни являются алгоритмами. Таковы, например, правила поведения в обществе, должностные инструкции, инструкции к бытовой технике и т.д.
Формулировка желаемого результата некоторого действия в большинстве случаев ничего не говорит о содержании самого действия. Очень часто построение алгоритма является очень сложной задачей, требующей оригинальных решений. Проблема в том, что при обычном описании на естественном языке многие детали как очевидные остаются за кадром. Однако если мы фор¬му¬лируем формальное предписание, которое должно быть истолковано компьютером однозначно и не содержать неопределен¬ности, мы должны предусмотреть все возможные варианты развития событий, все варианты возможных дан¬ных и правильно на них реагировать. А для этого необходимо иметь аде¬кват¬ные средства для описания маленьких, элементарных шагов алго¬рит¬ма и для описания структуры алгоритма.
Алгоритмы для первых компьютеров изображались в форме блок-схем. Блок-схема представляет собой изображение на бумаге. Элементарное действие алгоритма изображается текстом в одном блоке схемы, а линии, соединяющие блоки, указывают после¬до¬вательность работы блоков. Поскольку реально выбор того или иного продолжения работы зачастую зависит от данных, поступивших на обра¬ботку, очередной блок может иметь не одно, а несколько продолжений, и для него необходимо указывать, каким условиям соответствует то или иное продол¬жение. Принято проверки такого рода выделять в отдельный блок специ¬ального типа (условный блок). Обычный блок имеет одно продолжение, условный блок – несколько продолжений, соответствующих различным вариантам проверки условия. Иногда для удобства условный блок заключается в ромбовидные рамки. Тем или иным обра¬зом зачастую выделяют и другие типы блоков (с помощью овальных, косых или иных рамок).
Описание на языке блок-схем очень хорошо читаемо, его легко модифицировать и, главное, оно естественно отражает сущность процесса алгоритмизации задачи. Критерии выделения блока носят отчасти субъек¬тивный характер. Общая схема может содержать небольшое число крупных блоков. Крупные блоки также изображаются в виде блок-схемы, состоящей из более мелких блоков, и т.д. Таким образом, в результате получается подробная блок-схема алгоритма решения задачи.
|
8th Май 2011
|
Теги:
|