Форми подання алгоритмів

Існують різні форми подання алгоритмів — словесна, словесно-формульна, графічна, у вигляді програмного коду та інші — залежно від того, на якого виконавця орієнтований алгоритм.

У повсякденному житті найчастіше застосовується словесна форма. Алгоритм подається як послідовність окремих пронумерованих пунктів, кожен з яких містить команду на виконання певної дії. Команди виконують одну за одною в порядку зростання їх номерів, якщо немає спеціальної вказівки на перехід до виконання команди за іншим номером в алгоритмі.

Словесна форма подання алгоритму є найприйнятнішою для опису інструкцій побутового характеру, поведінки в разі виникнення певної надзвичайної ситуації, кулінарних рецептів тощо.

ПРИКЛАД 1. Подамо алгоритм приготування «швидкої» піци (рис. 20.1) у словесній формі.

1. Змішайте сметану з томатною пастою, додайте спеції.

2. Отриманим соусом намастіть основу для піци.

3. Зверху викладіть шматочки помідорів і болгарського перцю, половинки маслин.

4. Посипте натертим сиром.

5. Поставте піцу в духову шафу на 5 хвилин для запікання.

Алгоритми обчислень зручно подавати у вигляді формул. Так, алгоритм обчислення площі прямокутного трикутника для виконавця Учень

5 класу можна подати у вигляді S = , де a, b — катети трикутника.

2

Записуючи алгоритми, часто комбінують словесне та формульне подання запису команд. Для графічного подання алгоритмів використовують блок-схеми.

При цьому команди подаються в окремих блоках, а послідовність виконання команд позначаються стрілками.

Кожна команда міститься в блоці певного вигляду:

Назва блоку			Опис
			Позначає початок або кінець алгоритму
			Позначає дію, яку потрібно виконати. Може бути позначена як указівка виконати окрему дію (додати два числа, накреслити лінію), так і послідовність логічно об’єднаних у блок дій (виконати розрахунки за заданими формулами, зробити малюнок), тобто певний процес
			Позначає введення вхідних даних або виведення вихідних даних
			Позначає перевірку деякої умови. Умова може набувати одного з двох значень — TRUE (істина) або FALSE (хибність)

Розглянемо подання алгоритму в графічному вигляді.

ПРИКЛАД 2. На рис. 20.2 зображено блок-схему алгоритму знаходження середнього арифметичного трьох чисел, де:

a, b, с — вхідні дані;

S — проміжний результат;

Sr — вихідні дані (результат виконання алгоритму).

Базові алгоритмічні структури

Під час конструювання алгоритмів використовують три базові алгоритмічні структури: слідування, розгалуження, повторення. Згадаймо означення цих алгоритмічних структур.

Слідування — це така форма організації вказівок в алгоритмі,

за якої дії виконуються послідовно одна за одною, без пропусків або повторень (рис. 20.3).

Алгоритм створення комп’ютерної програми

1. Складіть алгоритм.

2. Напишіть програму.

3. Відлагодьте програму на комп’ютері.

4. Отримайте результат розв’язування задачі.

Розгалуження — це така форма організації дій, коли залежно

від виконання або невиконання певної умови виконується одна з двох вказівок (рис. 20.4).

Умову подають у вигляді запитання, сформульованого так, щоб допускалася лише одна з двох відповідей: «так» або «ні». Перевірка умови має бути допустимою дією виконавця.

Якщо умова істинна, то виконується Вказівка 1 (гілка Так); якщо умова хибна, то Вказівка 2 (гілка Ні).

Після виконання однієї з указівок виконавець переходить до наступної після розгалуження команди.

ПРИКЛАД 3. Складемо блок-схему алгоритму обирання розваги: якщо в касі є квитки, то придбати квиток і переглянути фільм, інакше — піти на прогулянку до парку (рис. 20.5).

Повторення (цикл) — це така форма організації дій, за якої

одна й та сама послідовність дій виконується кілька разів залежно від певної умови.

Сукупність вказівок, що повторюється під час кожного проходження (ітерації) циклу, називається тілом циклу.

Наприклад, на рис. 20.6 подано циклічний алгоритм, у якому певні вказівки повторюються доти, поки задана умова є істинною.

Під час виконання такого алгоритму спочатку перевіряється умова. Якщо умова істинна, то тіло циклу виконується й відбувається повернення на перевірку умови.

Якщо умова є хибною, то виконання циклу припиняється.

Якщо умова в команді повторення виявиться хибною за першої перевірки, то тіло циклу не виконається жодного разу.

Якщо під час повторення циклу умова незмінно залишається істинною, то цикл може повторюватися нескінченно (кажуть, що програма «зациклена»).

ПРИКЛАД 4. Блок-схему алгоритму збирання яблук подано на рис. 20.7.

Під час складання алгоритму розв’язування задачі необхідно дотримуватися чіткого плану дій.

1. Уважно прочитайте умову задачі.

2. З’ясуйте:

а) що дано — вхідні дані (аргументи);

б) що потрібно знайти — вихідні дані (результати).

3. Визначте спосіб розв’язування задачі та виявіть необхідні проміжні величини.

4. Складіть блок-схему алгоритму.

5. Перевірте правильність складання алгоритму для різних значень аргументів.

Програма та мова програмування

Програма — це алгоритм розв’язування певного завдання, записаний мовою програмування.

Мова програмування — це система позначень, яка

використовується для запису алгоритмів для їх виконання за допомогою комп’ютера.

Існує багато мов програмування. Ви вже знайомі з візуальною мовою програмування Scratch і основними поняттями, які будуть корисними під час вивчення інших мов програмування.

Питання для самоперевірки

1. Назвіть основні способи опису алгоритмів.

2. Як подаються базові алгоритмічні структури на блок-схемі?

3. Наведіть приклади умов, які можуть бути використані для організації розгалуження.

4. Поясніть переваги подання алгоритму у вигляді блок-схеми.

5. Наведіть приклад алгоритму з розгалуженням, поданого у словесному вигляді.

6. Наведіть приклад алгоритму з повторенням, поданого у словесному вигляді.

Вправа 20

Завдання: виконати алгоритм, поданий у вигляді блок-схеми.

1. На рис. 20.8 подано блок-схему алгоритму обчислення площі

прямокутного трикутника за формулою S = . Які написи потрібно

2

вписати?

2. Визначте істинність умови а > 5 за різних значень а. Заповніть таблицю.

а	8	5	2
а > 5

3. Знайдіть значення величини c після виконання команди розгалуження для різних початкових значень b (рис. 20.9). Заповніть таблицю.

b	4	6	10
c

4. Впишіть потрібні написи в блок-схему команди розгалуження (рис. 20.10): якщо ціна c книжки не перевищує n гривень, то купити цю книжку і сувенір, в іншому випадку — купити тільки книжку.

5. Знайдіть значення величини х після виконання команди повторення для різних початкових значень х (рис. 20.11). Заповніть таблицю.

Початкове значення х	4	6	10
Значення х після виконання циклу

6*. Гра Баше.

Є 11 предметів. За один хід можна взяти 1, 2, 3 предмети. Програє та особа, якій дістанеться останній предмет.

Існує алгоритм виграшу для особи, яка робить перший хід:

1- й хід: узяти два предмети.

2- й хід і далі: брати стільки предметів, щоб їх кількість, узятих разом із суперником за черговий хід, у сумі становила 4.

Впишіть потрібні написи в блок-схему виграшного алгоритму для першого гравця/гравчині (рис. 20.12).

Комп’ютерне тестування

Виконайте тестове завдання 20 з автоматичною перевіркою результату.

 

 

Це матеріал з підручника "Інформатика" 5 клас Бондаренко 2022