Svakodnevni život svake osobe je rješavanje ogromnog broja zadataka različite složenosti na poslu ili tijekom studiranja. Neki zadaci su toliko jednostavni da kada ih izvršavamo, određene radnje radimo automatski bez razmišljanja. Rješenje bilo kojeg problema, čak i najjednostavnijeg, u pravilu se provodi uzastopno u nekoliko koraka. Ovakav slijed u rješavanju problema naziva se algoritam. Danas ćemo pogledati što su linearni algoritmi, kako je prikazana njihova struktura, kako su riješeni i programirani.
Algoritamski jezik
Ovaj koncept je točan recept za izvođača da izvrši određeni slijed radnji, koji je usmjeren na rješavanje zadatka.
Ovaj jezik je sredstvo za opisivanje algoritama kojiobično fokusiran na korisnika.
U kompjuterskom jeziku, ovo je točan recept koji definira računski proces. On pak vodi od početnih podataka, koji variraju, do izvornog rezultata.
Razvoj algoritma je prilično kompliciran i dugotrajan proces. To je tehnika za sastavljanje (razvijanje) niza radnji namijenjenih rješavanju problema uz pomoć računala.
Svojstva algoritma
Među svojstvima izdvajaju se:
- finiteness - sastoji se od završetka cijelog algoritma u određenom konačnom broju faza (koraka);
- definiranost (jedinstvenost) - predstavlja jedinstvenost interpretacije pravila za izvođenje radnji, kao i redoslijeda u kojem se one izvode;
- izvedba - postizanje željenog rezultata u bilo kojem konačnom broju koraka;
- razumljivost - upute moraju biti jasne izvođaču;
- masovni znak - algoritmi bi trebali biti u stanju riješiti cijelu klasu specifičnih problema s općim iskazom problema.
Linearni algoritmi. 9. razred informatike
Već smo razmotrili definicije i svojstva ovog koncepta. Sada razgovarajmo o njegovim vrstama:
- linearno;
- grananje;
- s ciklusom.
Zanimaju nas linearni algoritmi. Što su oni? Sadrže naredbe koje se moraju izvršavati jedna za drugom u jasnom slijedu.
Linearna struktura algoritma može se napisati verbalnoi grafički oblik.
Dajmo primjer napisan u verbalnom obliku. Dakle, zadatak: spremite se za školu. Rješenje:
- Početak.
- Ustani.
- Vježba.
- Operite.
- Obuci se.
- Doručkovati.
- Prikupite aktovku.
- Kraj.
Grafički oblik gornjeg procesa bit će sljedeći:
Linearni algoritam u obliku blok dijagrama
Diagram toka je ilustrativan prikaz algoritma, u kojem je svaka pojedina faza prikazana pomoću blokova predstavljenih u obliku različitih geometrijskih oblika. Osim toga, odnos između koraka (drugim riječima, slijed izvođenja korak po korak) označen je strelicama koje povezuju oblike (blokove). Svaki blok prati natpis. Za tipične radnje u linearnom algoritmu koriste se sljedeći geometrijski oblici:
- Blok početka-kraja algoritma. Na bloku je natpis "početak" ili "kraj".
- Blokiraj "unos-izlaz podataka". Ovaj blok je prikazan kao paralelogram. Na njemu su postavljeni sljedeći natpisi: "ulaz", "izlaz", "ispis". Oni su također popraćeni popisom ulaznih ili izlaznih varijabli.
- Aritmetički blok ili blok odluke. Odgovara pravokutniku. Blok treba imati natpis: "operacija", "grupa operacija".
Rješenje linearnih algoritama prikazano je uz pomoć ovakvih blok dijagrama. Dalje, razgovarajmo o značajkamadodjele vrijednosti.
Linearni računski algoritmi
Glavna elementarna radnja u računskom algoritmu je dodjela određene vrijednosti varijabli. U slučaju kada je vrijednost konstante određena vrstom njezine notacije, vrijednost varijable će dobiti određenu vrijednost isključivo kao rezultat dodjele. To se može učiniti na dva načina: korištenjem naredbe dodjele; pomoću naredbe za unos.
Primjer rješenja linearnog algoritma
Dajmo primjer opisa pravila za dijeljenje običnih razlomaka linearnim algoritmom, koji u školskim udžbenicima imaju sljedeći sadržaj:
- brojnik razlomka 1 mora se pomnožiti s nazivnikom razlomka 2;
- nazivnik razlomka 1 mora se pomnožiti s brojnikom razlomka 2;
- potrebno je zapisati razlomak u kojem je brojnik rezultat 1 boda, a nazivnik 2 boda. Algebarski oblik ovog pravila je sljedeći:
a/b: c/d=(ad)/(bd)=m/n.
Dakle, napravimo algoritam za dijeljenje razlomaka za računalo. Kako ne bismo bili zabuni, koristit ćemo iste oznake za varijable kao u formuli koja je gore navedena. a, b, c, d – početni podaci u obliku cjelobrojnih varijabli. Rezultat će također biti cjelobrojne vrijednosti. Rješenje u algoritamskom jeziku bi bilo:
alg Dijeljenje razlomaka
počni
cilj a, b, c, d, m, n
unesite a, b, c, d
m:=ad
n:=b c
izlaz m, n
con
Grafički oblik rješenja
Shema linearnog algoritma opisana gore izgleda ovako:
Naredba za dodjelu vrijednosti ima sljedeći format:
Varijabla:=izraz.
Znak ":=" čita se kao dodjela.
Dodjela je naredba koja je potrebna da računalo učini sljedeće:
- procjena izraza;
- dodjela primljene vrijednosti varijabli.
Navedeni algoritam sadrži dvije naredbe kao dodjelu. U dijagramu toka, instrukcija dodjele mora biti napisana u pravokutniku koji se naziva računski blok.
Kada se opisuju linearni algoritmi, nema posebne potrebe za obveznim poštivanjem strogih pravila prilikom pisanja izraza. Možete ih napisati koristeći uobičajeni matematički oblik. Uostalom, ovo nije stroga sintaksa programskog jezika.
U danom primjeru algoritma postoji i naredba za unos:
Unesite a, b, c, d.
Ulazna naredba u blok dijagramu je zapisana u paralelogramu, odnosno u I/O bloku. Izvršavanjem ove naredbe procesor prekida rad sve dok korisnik ne izvrši određene radnje. Naime: korisnik treba na uređaj za unos (tipkovnicu) upisati ulazne varijable (njihove vrijednosti) i pritisnuti Enter, koji djeluje kao tipka za unos. Važno je da se vrijednosti unose istim redoslijedom kao i odgovarajuće varijable na popisu unosa.
Linearni algoritam. Njegovoprogramiranje
Kao što je spomenuto na početku članka, linearni programi mogu uključivati sljedeće operatore:
- zadatak;
- unos;
- izlaz.
Odnosno, uz pomoć navedenih operatora vrši se programiranje linearnih algoritama.
Dakle, operator dodjeljivanja u programskom jeziku piše se ovako:
NEKA A=B, gdje je A varijabla, a B izraz. Na primjer, A=Y + 20.
Izvod za unos izgleda ovako:
INPUT, na primjer: INPUT S
Operator za izlaz podataka, vrijednosti, piše se na sljedeći način:
ISPISI. Na primjer PRINT S.
Uzmimo jednostavan primjer. Moramo napisati program koji će pronaći zbroj brojeva A i B unesenih s tipkovnice.
U programskom jeziku dobit ćemo program čiji je tekst prikazan ispod.
Ulazni i izlazni operatori u programskom jeziku Pascal
Pascal ne pruža posebne operatore za ulazne ili izlazne operacije koje koriste linearne algoritme. U programima se razmjena informacija provodi pomoću ugrađenih procedura. Budući da nema potrebe za preliminarnim opisom standardne procedure, ona je dostupna svakom programu koji sadrži poziv. Također, naziv spomenutog postupka nije nikakva rezervirana riječ.
Kada unosite podatke, koristite takve izjave za upućivanje na standardni postupak unosa podataka koji je već ugrađen uprogram.
Read (A, B, C), gdje su A, B, C varijable koje je potrebno unijeti u RAM radi memorisanja.
Readlnn (x1, y, x2) – nakon završetka unosa, kursor se pomiče na početak novog retka.
Readlnn; - označava očekivanje pritiska na "Enter". Obično se ova izjava umeće u tekst prije posljednjeg "Kraj" kako bi se rezultati programa spremili na zaslon sadržaja.
Prikaz monitora podataka izvodi se pomoću sljedećih operatora:
Write (A, V, S) – specificiranjem vrijednosti A, V, S u jednom retku, kursor ne napušta trenutni redak.
Writeln (z, y, z2) – nakon završetka ispisa vrijednosti, kursor na ovoj poziciji će se pomaknuti u novi redak.
Writeln; - označava preskakanje jednog retka i prijelaz na početak novog.
Unos i izlaz podataka u jeziku Pascal vrši se uz pomoć tako jednostavnih operatora.
