Алгоритмдеу және бағдарламалау негіздері. Бағдарламаларды әзірлеу кезеңдері. Алгоритмдер. Алгоритм ұғымы

Дәріс 1. Алгоритмдеу және бағдарламалау негіздері. Бағдарламаларды әзірлеу кезеңдері. Алгоритмдер. Алгоритм ұғымы (2 сағат)

Негізгі мәселелер:

1. Циклдік алгоритмнің түрлері

2. Алгоритмдердің қасиеттері

Алгоритм-бұл нақты анықталған әрекеттер тізбегі, олардың орындалуы мәселені шешуге әкеледі. Машина тілінде жазылған Алгоритм есепті шешу бағдарламасы бар.

Алгоритм-бұл қадамдардың шектеулі санында нәтижеге әкелетін әрекеттер жиынтығы.

Жалпы айтқанда, бірінші анықтама алгоритм ұғымының мағынасының толықтығын білдірмейді. Қолданылатын "дәйектілік" сөзі бұл ұғымды тарылтады, өйткені әрекеттер міндетті түрде бір – біріне сәйкес келмеуі керек-олар қайталануы немесе шартты қамтуы мүмкін.

Алгоритмдердің қасиеттері:

1. Дискреттілік (лат. discretus-бөлінген, үзік – үзік) - алгоритмді жеке аяқталған әрекеттер (қадамдар) қатарына бөлу.
2. Детерминизм (лат. determinate-сенімділік, дәлдік) - алгоритмнің кез-келген әрекеті әр жағдайда қатаң және біржақты анықталуы керек. Мысалы, досыңызға жол жүру алгоритмі, егер аялдамаға әртүрлі бағыттағы автобустар сәйкес келсе, онда алгоритмде нақты 5 маршрут нөмірі көрсетілуі керек. Сонымен қатар, сіз үш аялдаманың нақты санын көрсетуіңіз керек.

1. Аяқ-әрбір әрекет Жеке және жалпы алгоритм аяқталуы керек.
2. Жаппай-бірдей алгоритмді әртүрлі бастапқы деректермен пайдалануға болады.
3. иімділік-алгоритм сенімді шешімге әкелуі керек.
4. Алгоритмдеудің негізгі мақсаты-компьютердегі есепті одан әрі шеше отырып, компьютерлер үшін алгоритмдер құру.

Алгоритм мысалдары:

1. Дүкенде сатып алынған кез-келген құрылғы оны пайдалану жөніндегі нұсқаулықпен жабдықталған. Бұл нұсқаулық құрылғыны дұрыс пайдалану алгоритмі болып табылады.
2. Әрбір жүргізуші жол ережелерін білуі керек. Жол қозғалысы ережелері қозғалыстың әр қатысушысының мінез-құлқын біржақты реттейді. Осы ережелерді біле отырып, жүргізуші белгілі бір алгоритм бойынша әрекет етуі керек.
3. Автокөліктерді жаппай шығару конвейерде машинаны құрастыру тәртібі ойлап табылған кезде ғана мүмкін болды. Автокөліктерді құрастырудың белгілі бір тәртібі-бұл көлік құралын жасайтын әрекеттер жиынтығы.
4. Алгоритмнің графикалық іске асырылуы блок-схема болып табылады. Блок-схема көрсеткілермен жалғанған белгілі бір пішінді блоктардан тұрады. Бұл жағдайда жауапты блок-схемаға сәйкес командаларды орындайтын адам алады. 2-дәрісте блок-схемалар туралы толығырақ айтылады.
5. Алгоритмді бағдарламалық қамтамасыз ету-бұл кез-келген алгоритмдік бағдарламалау тілінде жазылған компьютерлік бағдарлама, мысалы:++, Pascal, Basic және т.б. бағдарлама белгілі бір бағдарламалау тілінің командаларынан тұрады. Бір блок-схеманы әртүрлі бағдарламалау тілдерінде жүзеге асыруға болатындығын ескеріңіз.
6. Алгоритмдердің үш негізгі түрі бар:

1. сызықтық алгоритм,
2. тармақталған алгоритм,
3. Циклдік алгоритм.

Сызықтық алгоритм-бұл әрекеттер бір реттік және қатаң дәйекті түрде орындалатын алгоритм.

Сызықтық алгоритмді жүзеге асырудың қарапайым мысалы - университеттен үйге баратын жол.

Бұл алгоритмді жазудың ауызша әдісі:

1. университеттен аялдамаға шығу;

2. дұрыс автобусты күтіңіз;

3. дұрыс автобусқа отырыңыз;

4. жол ақысын төлеу;

5. қажетті аялдамада шығыңыз;

6. үйге барыңыз.

Бұл мысал сызықтық алгоритмге қатысты екені анық, өйткені барлық әрекеттер бірінен соң бірі жүреді, шарттар мен қайталаулар жоқ.

Тармақталған алгоритм-бұл жағдайға байланысты бір немесе басқа әрекеттер тізбегі орындалатын алгоритм.

Тармақталған алгоритмді жүзеге асырудың қарапайым мысалы - егер көшеде жаңбыр жауып тұрса, онда қолшатыр алу керек, әйтпесе қолшатырды өзіңізбен бірге алмаңыз.

Екі санның бір бөлігін табуға арналған псевдокодтың жоғарыдағы мысалы тармақталған алгоритмге де қатысты.

Циклдік алгоритм-бұл командалар қатарынан бірнеше рет қайталанатын алгоритм.

Циклдік алгоритмді іске асырудың ең қарапайым мысалы-кітапты оқығанда бірдей әрекеттер қайталанады: бетті оқу, парақтау және т. б.