תרשים זרימה: תוכניות, חפצים, רכיבים, בנייה

בעולם של היום של טכנולוגיה דיגיטלית הוא בסיס תכנות של שונות מחשבים, גאדג'טים וציוד אלקטרוני אחר. ואת היכולת במהירות ובצורה נכונה ליצור תרשים זרימה משרתת את היסודות, הבסיס של המדע. ערכת זהו מודל גרפי של תהליך זה חייב להיות מלווה בציוד. זה מורכב של יחידות תפקודיות פרט מבצעות מטרה שונה (תחילה / סיום קלט / פלט, קריאה לפונקציה, וכן הלאה. ד).

אלגוריתם ו algorithmization

למעשה, האלגוריתם הוא הוראה נפוצה על הרצף שבו עליך לבצע צעדים מסוימים עיבוד של נתונים גולמיים אל התוצאה הרצויה. בנוסף, המונח משמש לעתים קרובות למושג אלגוריתמי. מובן כמערכת של שיטות וטכניקות של עריכת רצף עבור משימות ספציפיות.

לעתים קרובות, האלגוריתם אינו משמש כמדריך עבור המחשב, כמו גם את הערכה לבצע כל פעולה. זה מאפשר לציין את היעילות והאפקטיביות של פתרונות התהליך הזה, כדי לתקן שגיאות, ולהשוות אותו לפתרונות דומים אחרים לפני כניסתה של המחשב. בנוסף, האלגוריתם הוא הבסיס לגיבוש התכנית שאתה רוצה לכתוב בשפת תכנות, על מנת להמשיך ליישם את תהליך עיבוד מידע במחשב. היום הגיע לגדולה שתי דרכים מעשיות של בניית רצפים כאלה. הראשון הוא תיאור מילולי מצטבר, ואת השני - בעיה תרשים זרימה. הראשון שבהם היה משמעותי פחות נפוצה. זאת בשל חוסר הבהירות מִלוּלִיוּת. השיטה השנייה, להיפך, היא אמצעי נוח מאוד של תמונה ברצף. זה מופץ באופן נרחב הן בהכשרה והן בספרות המדעית.

תרשימי זרימה אלמנטים

דיאגרמת בלוקים של אלגוריתם התכנית היא רצף של תווים גרפיים לרשום לבצע פעולות ספציפיות, כמו גם את הקשרים ביניהם. בתוך כל התמונות האלה מכילים מידע על המשימות שיש לבצע. הגודל והתצורה של האופי הגרפי, ואת הסדר של רצפי רישום המוסדר GOST 19,003-80 ו GOST 19,002-80.

קחו למשל את האלמנטים הבסיסיים של תרשים זרימה (בדוגמאות סיפק תמונה של הסימן).

תהליך 1. - מחשוב פעולה או רצף של פעולות.

2. פתרון - בדוק את התנאים המפורטים.

שינוי 3. - כותרת מחזור.

4. תהליך מוגדר מראש - רק על הקלישאה בדבר הליך.

5. מסמך - הדפסת פלט נתונים.

6. כרטיסי הניקוב - המידע נכנס.

7. I / O - קלט / פלט.

8. מחבר - פער שטף קווים.

9. התחל / הפסק - התחלה, סוף, להפסיק, להתחיל, קלט ופלט משמשים אלגוריתמים עזר.

הערה 10. - משמשת הצבת שלטים.

11. תזרימי אנכיים ואופקיים - בכיוון של רצף, הקישור בין בלוקים.

איחוד 12. - תזרים מתחם.

13. ביניים מחבר - סימן המסמל מעבר לגיליון אחר.

כללי קדשה

בניית תרשים זרימה מתבצעת על הדרישות הספציפיות מאוית GOST. לדוגמה, קווים אופקיים או אנכיים בלבד משמשים סימנים גרפיים בשיתוף. תזרים מימין לשמאל מלמטה למעלה, מסומן תמיד על ידי חיצים. קווים אחרים עשויים לא להיות מסומנים. המרחק בין זרמים מקבילים צריך להיות לא פחות משלושה מילימטרים, ובין האלמנטים האחרים - לא פחות מחמישה מילימטרים. גודל בלוק חייב להיות כפול של חמש. היחס אופקי כדי לסמל גרפי אנכי הוא 1.5. לפעמים זה עשוי להיות שווה לשני. לנוחיותך של תיאור, צריך להיות ממוספר גרפיקה. מטבעו של קשרים להבחין סוגים ליניארי תרשים זרימה, מחזורי מבנה הסתעפות.

משתנה, קבוע ותאי זיכרון

עבור הבנה טובה יותר של עקרון הפעולה של האלגוריתם יכול להיחשב מכונה פשוטה. הוא מורכב בזיכרון, מורכב התאים; הקלטה / ראש קריאה; מעבד. מהו עקרון העבודה של המכשיר הזה? הראש, לאחר שקבל את הצו מהמעבד, כותב נתונים בתא או קורא קבוע. במקרה הפשוט ביותר, זה יהיה המספר של האריתמטיקה. יתר על כן, את הקבוע עשוי להיות מבנה נתונים של מחרוזת תווים ועוד. תחת הבין תאי זיכרון משתנים שבו מידע מאוחסן. במהלך ביצוע האלגוריתם נתונים שונים ניתן לכתוב בתא כזה. על העיקרון הזה, מחשבים אישיים ומוצרי אלקטרוניקה אחרת. האלגוריתם לבצע כל משימה היא קבוצה של פקודות עבור נתונים קריאה או כתיבה בתא זיכרון.

מערכים

מערכים הם עוד סוג של משתנה באינדקס. למעשה, אוסף של תאים המשתף כינוי נפוץ. מערכים להבחין בשני ממדי, תלת ממדי, וכן הלאה. ד הפשוט שבהם הוא מספר תאים רצופים. יש כזה מערך שם משלה. לכל אלמנט מספר משלו - מדד. קונסטנט, המאוחסן בתא שנקרא אלמנט במערך.

הסוג דו ממדי אלמנטי מיקומו מזכירים מטריצה. התאים במערך כזה מאופיינים בשני מדדים (שהיא דומה לוח שחמט עם תאים ממוספרים). אותו העיקרון מיושם ועוד מבנה תלת ממדי.

אלגוריתמים ליניארי

סוג זה של תרשים זרימת רצף (דוגמאות ניתנות במאמר זה) מתאפיין בביצוע מההתחלה עד הסוף מטה. במקרה זה, המכונה מבצע צעד זה פעולה שקבע צעד. כל פעולה מתבצעת על ידי המעבד. מלבד מחשוב, הוא מזמין את ראש הכתיבה / קריאה, איפה ומה להקליט ואיך לשקול, במידת הצורך. התוצאה הסופית היא כתובה לתוך תאי זיכרון, שלכל אחד מהם יש את האינדקס שלו ואת החנויות שלה מתמיד.

הסתעפות אלגוריתמים

בפועל, סוג ליניארי הוא נדיר מאוד. זה לעתים קרובות יש צורך להסדיר את הרצף של אשר, בהתאם תמורת תנאים שניתנו לפי ענף מסוים. תרשים הזרימה מורכבת מסוג אלמנט הקנים "פתרון", שדרכו מצב מסוים נבדק, וככל שגברו יותר סניפים ברצף.

תרשימי זרימה: דוגמאות

חשבו כיצד האלגוריתם פועל מסועף. כדוגמה, לקחת את הפונקציה: z = y / x. היא נתפסת מהמצב את המשוואה יש מגבלה אחת - לא ניתן לחלק באפס. אז יש צורך לבטל את ההחלטה ליידע את המשתמש על השגיאה. ראשית תרשים זרימה נמשכת. זה יכלול שבעה בלוקים. הסמל הגרפי הראשון - "The Beginning", והשני - "Enter" כאן צריך להגדיר את ערכי X ו- Y. זה ואחריו "פתרון" בלוק, זה מתבצע אימות של תנאי X = 0. במקרה זה, המכונה מבצע פיוס עם התא קבוע אם ערך הקלט יהיה זהה עימה, אז האלגוריתם הולך ענף החלטה "כן". במקרה זה, שליטה מועברת ליחידה הרביעית ואת מכונת פלטים "שגיאה", העבודה מסתיימת ב "End" סמל שביעי. אם התוצאה היא שלילית, אזי תהליך חלוקת הסמל הגרפי החמישי מבוצע ואת Z. הערך שנקבע תוצאת פלט הבלוק השישית על המסך.

סבב

לעתים קרובות, בפתרון בעיות יש צורך לחזור על ביצוע כל פעולה על אותו התלות עבור ערכים שונים של המשתנים וליצור מעבר מרובים על אותו פלח של ההליך. אזורים אלה נקראים מחזוריים והאלגוריתם - מחזוריים. באמצעות שיטה זו מפחיתה באופן משמעותי את רצף עצמה. אלגוריתמים מחזוריים ניתן לחלק לשני סוגים: א ידוע מראש וכמות ידועה מראש כגון עובר.

פתרונות דוגמא הסתעפות אלגוריתם

קח דוגמא שבה נתונה תרשים זרימה מראש עם מספר לא ידוע של מעברים. כדי לעשות זאת, כדי לפתור את הבעיה - מציין את המספר המינימאלי של חברי הסדרה של מספרים טבעיים, שסכומה עולה על מספר ק זה דיאגרמת בלוק מורכב משמונה תווים. בתחילה, הזן את הערך של K (№2). ואז, בבלוק 3 משתנה R מוגדר "אחד", זה אומר שזה יתחיל לספור את המספרים הטבעיים. בסכום מצטבר של C בתחילה מוגדר "אפס". הבא, השליטה מועברת הבלוק החמישי, שבו ביצוע הפקודה מתקיים: C = C + P. כלומר, את הסיכום ערך תאי C ו- P, והתוצאה מוחלפת ב C. לאחר התוספת של המונח הראשון ברצף נבדקת №6 תנאים יחידים - אם הסכום עולה על מספר קבוע מראש K? אם התנאי אינו מתקיים, אזי הפקד עובר אל הבלוק הרביעי, שבו n המשתנה גדל ב אחד, ועיבוד ממשיך שוב לחסום №5. הליך זה יתקיים כל עוד מתקיימים התנאים הבאים: C> K, כלומר, הסכום המצטבר עולה על ערך קבוע מראש. ה- N משתנה הוא מחזור לדלפק. הבא להמשיך לחסום №7, שבו תוצאות מוטבעות.

אלגוריתמים המכילים מבנה לולאה מקונן

לעתים קרובות את הצורך ליצור לולאה עם הפתרון האלגוריתמי של הבעיה, שבה יש בגוף שלה מחזור אחר. זה נחשב לנורמה. אלמנטים אלו נקראים מבני לולאה מקוננים. הסדר שלהם יכול להיות גדול למדי. היא נקבעת על ידי שיטה אשר משיגה את הפתרון הנדרש של הבעיה. לדוגמא, בעיבוד של מערך חד-ממדי, ככלל, בנה מחזורי תרשים זרימה ללא קבצים מצורפים. עם זאת, במקרים מסוימים, בפתרון בעיות כאלה יש צורך לבחור גרסה של ממש החלטה כזו. יצוין כי כל לולאות מקוננות, כולל הראשון (החיצוני) יכילו מונים עם שמות שונים. בחוץ הם יכולים לשמש כמשתנים רגילים מחוץ למחזור שלה.

אלגוריתמים עזר

סוג של רצף זה הוא אנלוגי של שגרות השפה. האלגוריתם עזר יש שם פרמטר שנקרא רשמית. השם שניתן להבחין בה בין היתר, והפרמטרים של התפקיד של קלט ופלט של פונקציות מתמטיות. הם נבחרים באופן מוצה הסט המלא של כמויות הנדרשות. לעתים קרובות אחד ואותו הפרמטר הפורמלי הוא גם קלט ופלט. לדוגמה, ב כזה אלגוריתם ניתן ליישם מערך קלט לעיבוד. בחלק כתוצאה, הוא יכול להיות מוצג בצורה שונה כפרמטר פלט. בין סוגי אלגוריתמים עזרו להבחין בין פונקציות ונהלים.

אלגוריתם פירוק

זה מוגדר הרחבה של המערכת הכללית של האלגוריתם על התמיכה (פונקציות ונהלים) והראש. שיטה זו היא פשוטה מאוד, כאשר האלגוריתם ניתן דיאגרמת בלוקים - הראשונה לבודד חלקים ממנה, אחראים רוב העבודה. השלבים הקשים ביותר נעשים כמו נהלי תפקוד ברמה העליונה. יתר על כן, הם מחולקים לאזורים יסודיים של רמה הנמוכה. היא מעסיקה את העיקרון של "מהמתחם אל פשוט." זה מתקיים כל עוד האלגוריתם אינו מפורק לתוך האלמנטים הפשוטים ביותר. בדרך כלל החלטת רצף הפירוק מורכב משלושה שלבים עיקריים: הזנת נתונים, מיון מערך, התפוקה של המערך הממוין. השלבים הראשונים והאחרונים, בגלל שלהם פשוט לא צריך את ההרחבה, כך שהן ממלאות את האלגוריתם הראשי. אבל בשנייה היא חישובים עצמיים שבר מורכב מאוד, ולכן הוא בדרך כלל מוצגת בבלוק נפרד. בשלבי מיון, בתורו, מחולקים לשני חלקים: את הצורך בהליך הקמה (N-1) -fold מעבר של מערך קבוע מראש ומציאת היסוד הקטן ביותר במערך שהבר, ואחריו סידור מחדש לחלק הראשוני של האלמנט שלה. כיוון שהשלב האחרון חוזר על עצמו מספר פעמים, שהוא רשום הליך נפרד.