_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
1. Co to jest algorytm?
Algorytm to uporządkowany opis postępowania przy rozwiązywaniu problemu z uwzględnieniem opisu danych oraz opisu kolejnych czynności, prowadzących do jego rozwiązania w skończonym czasie.
Przed przystąpieniem do rozwiązywania jakiegokolwiek algorytmu należy:
sformułować problem, czyli określić, co chcemy osiągnąć, rozwiązać;
-
określić dane wejściowe – opisać zmienne, których wartości podajemy jako wejściowe, np. zmienne a i b – boki prostokąta;
-
określić cel, np. obliczanie pola prostokąta o dowolnych bokach a i b;
-
określić sposób działania, który doprowadzi do rozwiązania problemu (opis danych oraz właściwa kolejność wykonywania czynności).
Instrukcja to opis czynności zawartej w danym algorytmie.
Większość problemów można uściślić i ująć je w sztywne ramy postępowania, tak, by idąc krok po kroku osiągnąć zamierzony cel.
Jednak nie każdy problem można rozwiązać algorytmicznie. (np. twórczość artystyczna)
Czasami ścisłe postępowanie według schematu może wcale nie prowadzić do zamierzonego celu. Np. jeżeli będziemy się dobrze odżywiać i właściwie do warunków pogodowych ubierać, unikać bezpośredniego kontaktu z osobami chorymi to nie powinniśmy przeziębić się. Takie postępowanie faktycznie w dużym stopniu zmniejsza ryzyko zachorowania, ale czy je całkowicie eliminuje? Czy daje warancję?
Przykład działań niealgorytmicznych np. np. twórczość artystyczna (malowanie obrazów, komponowanie muzyki itp.)
2. Sposoby zapisu algorytmów
Algorytm można przedstawić w różnej formie w zależności od problemu, który chcemy rozwiązać. Do prezentacji algorytmów można stosować:
a) opis słowny,
b) wypunktowaną listę kroków,
c) schemat blokowy,
d) określony język programowania.
Ad. a) pis słowny algorytmu to przedstawienie rozwiązania problemu za pomocą słów. Za pomocą opisu słownego można podać algorytm gotowania zupy, uruchamianie pralki lub wyjaśnić, w jaki sposób włączyć komputer itp.
Ad. b) Wypunktowana lista kroków to kolejne działania, które należy wykonać, aby uzyskać rozwiązanie.
Przykład: Pieczenie ciasta, …
GOTOWANIE JAJKA NA TWARDO LUB MIĘKKO
Krok 1 Wybrać: na miękko czy na twardo.
Krok 2 Wlać do naczynia zimną wodę.
Krok 3 Zapalić gaz.
Krok 4 Gotować wodę do wrzenia.
Krok 5 Włożyć jajko.
Krok 6 Jeżeli na miękko odczekać trzy minuty, w przeciwnym wypadku odczekać 6 minut.
Krok 7 Zgasić gaz.
Krok 8 Wyjąć jajko.
Każde z działań zawartych w jednym kroku będziemy nazywać operacją elementarną. Może nią być wykonanie określonej czynności (zapal ogień), sprawdzenie jakiegoś warunku (czy woda już wrze), wybór jednej z kilku opcji (na miękko czy na twardo). W wyniku zrealizowania algorytmu pewne dane wejściowe (w naszym przykładzie: surowe jajko) zostają przekształcone na dane wyjściowe (jajko ugotowane).
Ad. c) Schemat blokowy - służy do graficznego przedstawienia ciągu kolejnych kroków. Każda operacje przedstawione są za pomocą odpowiednio połączonych skrzynek (bloków).
Bloki graniczne (start i stop) – kształt owalu
Blok z napisem Start lub Początek rozpoczyna algorytm. Jest to blok, który nie ma wejścia i ma jedno wyjście.
Blok z napisem Stop lub Koniec kończy algorytm. Jest to blok, który ma jedno wejście i nie ma wyjścia.
Bloki wejścia/wyjścia – kształt równoległoboku
Blok wejścia, czyli wprowadzenia zmiennych. W nim podajemy, np. zmienną a i b.
Blok ten ma jedno wejście i jedno wyjście.
W bloku wyjścia podajemy wynik naszego działania, czyli rozwiązanie problemu.
W tym wypadku należy podać sumę dwóch liczb a i b.
Ponieważ a i b są zmiennymi, to i suma też będzie zmienną.
Blok ten ma jedno wejście i jedno wyjście.
Blok operacyjny – kształt prostokąta
Blok operacyjny. Tu wykonujemy operacje na zmiennych. Np.:
suma:=a+b
Blok ten ma również jedno wejście i jedno wyjście.
W bloku tym używamy znaku := który oznacza przypisanie, a nie równość arytmetyczną. Czyli słowu (zmiennej) suma przypisujemy działanie a+b
Blok warunkowy – kształt rombu
Blok warunkowy. W tym bloku stawiamy warunek i określamy,
co się dzieje, kiedy warunek jest spełniony oraz co, gdy warunek nie jest spełniony. Np. a>b
Blok ten ma jedno wejście i dwa wyjścia.