Реферат: Называют алгоритмы, в которых операции выполняются последовательно одна за другой, в естественном и единственном порядке следования

Разновидности структур алгоритмов

По структуре алгоритмы разделяют на линейные, разветвляющиеся и циклические.

Линейными называют алгоритмы, в которых операции выполняются последовательно одна за другой, в естественном и единственном порядке следования. В таких алгоритмах все блоки имеют последовательное соединение логической связью передачи информационных потоков. В них могут использоваться все блоки, за исключением блоков проверки условия и модификации. Линейные алгоритмы, как правило, являются составной частью любого алгоритмического процесса.


При составлении схем алгоритмов часто возникает необходимость проведения анализа исходных данных или промежуточных результатов вычислений и определения дальнейшего порядка выполнения вычислительного процесса в зависимости от результатов этого анализа. Алгоритмы, в которых в зависимости от выполнения некоторого логического условия происходит разветвление вычислений по одному из нескольких возможных направлений, называют разветвляющимися.

Подобные алгоритмы предусматривают выбор одного из альтернативных путей продолжения вычислений. Каждое возможное направление вычислений называется ветвью. Логическое условие называют простым, если разветвляющийся процесс имеет две ветви, и сложным, - если процесс разветвляется на три и более ветви. Любое сложное логическое условие может быть представлено в виде простых.


Алгоритм циклической структуры предусматривает многократное повторение действий в одной и той же последовательности по одним и тем же математическим зависимостям, но при разных значениях некоторой специально изменяемой величины. Циклические алгоритмы позволяют существенно сократить объем программы за счет многократного выполнения группы повторяющихся вычислений, так называемого тела цикла. Специально изменяемый по заданному закону параметр, входящий в тело цикла, называется переменной цикла. Переменная цикла используется для подготовки очередного повторения цикла и отслеживания условий его окончания. В качестве переменной цикла используют любые переменные, индексы массивов, аргументы вычисляемых функций и тому подобные величины. Во время выполнения тела цикла параметры переменной цикла изменяются в интервале от начального до конечного значения с заданным шагом. Следовательно, при организации циклических вычислений необходимо предусмотреть задание начального значения пере мен ной цикла, закон ее изменения перед каждым новым повторением и ее конечное значение, при достижении которого произойдет завершение цикла.

Циклы, в теле которых нет разветвлений и других встроенных в них циклов, называют простыми. В противном случае их относят к сложным.

Циклические алгоритмы разделяют на детерминированные и итерационные.


Циклы, в которых число повторений заранее известно из исходных данных или определено в ходе решения задачи, называют детерминированными. Для организации детерминированных циклов наиболее целесообразно использовать блок модификации, внутри которого указывается переменная цикла, ее начальное и конечное значения, а также шаг ее изменения (если шаг изменения равен 1, то его допускается не указывать); организовать подобный цикл возможно и при использовании блока проверки условия вместо блока модификации, однако при этом несколько усложняется алгоритм и теряется его рациональность.


Циклы, в которых число повторений неизвестно из исходных данных и не определено по ходу решения задачи, называют итерационными. В итерационных циклах для организации выхода из тела цикла предусматривается проверка некоторого заранее заданного условия, для чего используют блок про верки условия. В итерационных циклах невозможно использовать блоки модификации, так как при организации таких циклов заранее неизвестно количество изменений переменной цикла и ее конечное значение.

В зависимости от местонахождения блока проверки условия итерационные циклы могут быть организованы как циклы с предусловием (блок проверки условия размещен перед телом цикла) или с постусловием (блок проверки условия размещен после тела цикла). Если в цикле с предусловием входящие в тело цикла команды могут не выполняться ни разу (если начальное значение параметра цикла удовлетворяет условию выхода из цикла), то в цикле с постусловием - выполняются как минимум один раз (даже если начальное значение параметра цикла удовлетворяет условию выхода из него).

Вид итерационного цикла (с пост- или предусловием) определяется условием задачи и допустимыми или возможными значениями исходных данных.


При организации цикла с постусловием необходимо помнить, что при любых начальных значениях исходных данных тело цикла алгоритма обязательно будет выполнено хотя бы один раз. Если же организоватъ цикл с предусловием, то необходимо быть уверенным в том, что начальные значения исходных данных позволяют проверить условие выхода из цикла без его выполнения.