Что такое линейный алгоритм кратко

Обновлено: 01.07.2024

Любой алгоритм можно составить из нескольких базовых структур. Простейшей из них является линейная (следование).

Линейный алгоритм (следование) образуется командами, выполняемыми однократно в той последовательности, в которой они записаны.

Программа на языке Pascal

var a, b, c: integer;

2. Объявление переменных

3. Начало блока операторов

4. Ввод исходных данных

5. Вычисление по формуле

6. Вывод результата

7. Конец блока операторов

1. Определить, что является исходными данными, какие будут у них типы. Выбрать имена переменных.
2. Определить, что является искомыми результатами, какие будут у них типы. Выбрать имена переменных.
3. Определить, какие формулы связывают исходные данные с результатами.
4. Если нужны промежуточные данные, определить их типы и выбрать имена вспомогательных переменных.
5. Описать все используемые переменные.
6. Записать алгоритм, который должен включать:
   1. ввод всех исходных данных;
   2. вычисления;
   3. вывод результатов.

   Для ввода данных в языке Pascal используются процедуры

   read(переменные); например, read(a, b, c);

   readln(переменные); например, readln(a, b, c);

   Для вывода данных в языке Pascal используются процедуры

   write(выражения); например, write('a =', a, 'b + c =', b + c);

   writeln(выражения); например, writeln('a =', a, 'b + c =', b + c);

   Процедуры readln и writeln отличаются от read и write тем, что после ввода/вывода производят перевод строки.

   В языке программирования Pascal имеется 6 арифметических операции и несколько встроенных функций. Обратите внимание, что существуют довольно строгие ограничения на использование арифметических операций с разными типами данных.

   Линейный алгоритм (следование) — это алгоритм, который описывает последовательно выполняющиеся действия.

   1. Начало.
   2. Достань ключ из кармана.
   3. Вставь ключ в замочную скважину.
   4. Поверни ключ два раза.
   5. Вытащи ключ.
   6. Конец.

   
   

   Алгоритм с ветвлением (разветвляющийся) — это алгоритм, в котором в зависимости от результатов проверки условия выполняется либо одно действие, либо другое.

   Редко в нашей жизни встречаются ситуации, когда известна чёткая последовательность действий. Часто мы стоим перед выбором и принимает решение в зависимости от ситуации. Если на улице светит солнце, то зонт и дождевик оставим дома, иначе всё это возьмем с собой. Но выбор не всегда бывает таким простым.

   Каждый человек на протяжении своей жизни решает множество задач разной сложности. Но даже самые простые из задач выполняются последовательно, то есть за несколько шагов. Эту последовательность можно назвать алгоритмом. Последовательности бывают разные, но начинать их изучение лучше всего с линейных.

   Прежде чем приступить к рассмотрению основной темы статьи, следует сделать краткое отступление и сказать несколько слов про алгоритмический язык.

   Алгоритмический язык

   Алгоритмический язык является средством описания алгоритмов, а уже алгоритм, в свою очередь, представляет собой чёткое описание определённой последовательности действий, направленных на решение необходимой задачи.

   Свойства алгоритма

   Их несколько: — конечность. Любой алгоритм должен быть завершённым, а окончание наступает после выполнения определённого числа шагов; — однозначность, понятность. Не допускается разных толкований, неопределённости и двусмысленности — всё должно быть чётко и ясно, а также понятно исполнителю — и правила выполнения действий линейного алгоритма, и сами действия; — результативность. Итог работы — результат, полученный за конечное число шагов; — универсальность, массовость. Качественный алгоритм способен решать не одну задачу, а целый класс задач, имеющих схожую постановку/структуру.

   Линейная структура

   Любой алгоритм составляется из ряда базовых структур. Простейшей базовой структурой является следование — структура с линейными характеристиками. Из этого можно сформулировать определение.

   Линейный алгоритм — это алгоритм, образуемый командами, которые выполняются однократно и именно в той последовательности, в которой записаны. Линейная структура, по сути, проста. Записать её можно как в текстовой, так и в графической форме.

   Представим, что у нас стоит задача пропылесосить ковёр в комнате. В текстовой форме алгоритм будет следующим: — принести пылесос к месту уборки; — включить; — пропылесосить; — выключить; — унести пылесос.

   И каждый раз, когда нам надо будет пылесосить, мы будем выполнять один и тот же алгоритм.

   Теперь поговорим про графическую форму представления.

   Блок-схема

   Для изображения алгоритма графически используют блок-схемы. Они представляют собой геометрические фигуры (блоки), соединённые стрелками. Стрелки показывают связь между этапами и последовательность их выполнения. Каждый блок сопровождается надписью.

   Рассмотрим фигуры, которые используются при визуализации типичной линейной последовательности.

   
   

   Блок ввода-вывода данных (отображает список вводимых и выводимых переменных):

   
   

   Арифметический блок (отображает арифметическую операцию/группу операций):

   
   

   Условный блок (позволяет описать условие). Алгоритмы с таким блоком используются при графической визуализации алгоритмов с ветвлением:

   
   

   Условного блока нет в классическом линейном алгоритме, так как в нём, как уже было сказано ранее, все операции выполняются последовательно, то есть одна за другой. В линейном алгоритме размещение блоков выглядит следующим образом:

   
   

   А вот, как решается задача по нахождению площади треугольника по формуле Герона. Здесь a, b, c – это длины сторон, S – площадь треугольника, P – периметр.

   
   

   Примеры линейных алгоритмов

   Если рассмотреть примеры решения на языке Pascal (именно этот язык до сих пор используется для изучения основ алгоритмизации и программирования), то можно увидеть следующую картину:

   
   

   И, соответственно, блок-схема программы линейной структуры будет выглядеть следующим образом:

   Как составить программу линейной структуры?

   Порядок следующий: — определите, что именно относится к исходным данными, а также каков типы/класс этих данных, выберите имена переменных; — определите, каков тип данных будет у искомого результата, выберите название переменных (переменной); — определите, какие математические формулы связывают результат и исходные данные; — если требуется наличие промежуточных данных, определите класс/типы этих данных и выберите имена; — опишите все используемые переменные; — запишите окончательный алгоритм. Он должен включать в себя ввод данных, вычисления, вывод результатов.

   На этом всё, в следующий раз рассмотрим на примерах программу разветвлённой структуры. Если же вас интересует тема алгоритмизации в контексте разработки программного обеспечения, ждём вас на профессиональном курсе OTUS!

   Повседневная жизнь каждого человека заключается в решении огромного количества задач различной сложности на работе или во время учебы. Некоторые задачи являются настолько простыми, что при их выполнении мы делаем определенные действия автоматически, даже не задумываясь. Решение любой задачи, даже самой простой, как правило, осуществляется последовательно за несколько шагов. Такого рода последовательность при решении задач называется алгоритмом. Сегодня мы рассмотрим, что такое линейные алгоритмы, как изображается их структура, как осуществляется их решение и программирование.

   Алгоритмический язык

   Это понятие представляет собой точное предписание для исполнителя совершить определенную последовательность действий, которая направляется на решение поставленной задачи.

   
   

   Данный язык является средством описания алгоритмов, которые ориентированы обычно на пользователя.

   Если говорить на компьютерном языке, так обозначается точное предписание, определяющее вычислительный процесс. Он, в свою очередь, ведет от начальных данных, которые варьируются, к исходному результату.

   Разработка алгоритма - довольно сложный и трудоемкий процесс. Он представляет собой технику составления (разработки) последовательности действий, предназначающихся для решения задач с помощью ЭВМ.

   Свойства алгоритма

   Среди свойств выделяют:

   • конечность – заключается в завершении работы всего алгоритма за определенно конечное число этапов (шагов);
   • определенность (однозначность) – представляет собой единственность толкования правил для выполнения действий, а также порядка их выполнения;
   • результативность – получение необходимого результата за любое конечное число шагов;
   • понятность – указания должны быть понятны исполнителю;
   • массовость – алгоритмы должны иметь возможность решать целый класс конкретных задач с общей постановкой задачи.

   Линейные алгоритмы. Информатика 9 класса

   Мы уже рассмотрели определения и свойства данного понятия. Теперь поговорим о его видах:

   
   

   • линейный;
   • разветвляющий;
   • с циклом.

   Нас интересуют линейные алгоритмы. Что они собой представляют? Они содержат команды, которые должны выполняться одна за другой в четкой последовательности.

   Линейная структура алгоритма может быть записана в словесной и графической форме.

   Приведем такой пример, записанный в словесной форме. Итак, задача: соберись в школу. Решение:

   • Начало.
   • Встань.
   • Сделай зарядку.
   • Умойся.
   • Оденься.
   • Позавтракай.
   • Собери портфель.
   • Конец.

   Графическая форма вышеописанного процесса будет предсатвлять собой следующее:

   
   

   Линейный алгоритм в виде блок-схемы

   Блок-схема представляет собой иллюстративное изображение алгоритма, при котором каждый отдельный этап изображается с помощью блоков, представленных в виде разнообразных геометрических фигур. К тому же связь между этапами (иными словами, последовательность поэтапного выполнения) обозначается с помощью стрелок, которые соединяют фигуры (блоки). Каждый блок сопровождается надписью. Для типичных действий в линейном алгоритме используются следующие геометрические фигуры:

   Вот с помощью таких блок-схем изображается решение линейных алгоритмов. Далее поговорим об особенностях присваивания значений.

   Линейные вычислительные алгоритмы

   Основное элементарное действие в вычислительном алгоритме – это присваивание переменной величине определенного значения. В случае, когда значение константы определяется видом ее записи, переменная величина получит конкретное значение исключительно в результате присваивания. Это может быть выполнено с помощью двух способов: при помощи команды присваивания; при помощи команды ввода.

   Пример решения линейного алгоритма

   Приведем пример описания правил деления обыкновенных дробей с помощью линейного алгоритма, которые в школьных учебниках имеют такое содержание:

   • числитель дроби 1 нужно умножить на знаменатель дроби 2;
   • знаменатель дроби 1 необходимо умножить на числитель дроби 2;
   • требуется записать дробь, у которой числитель является результатом выполнения 1 пункта, а знаменатель – результатом выполнения 2 пункта. Алгебраическая форма этого правила имеет следующий вид:

   
   

   Итак, построим для ЭВМ алгоритм деления дробей. Чтобы не запутаться, будем использовать для переменных те самые обозначения, что и в формуле, которая была указана выше. а, b, с, d– исходные данные в виде целочисленных переменных. Результатом также будут целые величины. Решение на алгоритмическом языке будет следующим:

   алг Деление дробей

   нач

   цел а, b, с, d, m, n

   кон

   Графическая форма решения

   Схема линейного алгоритма, описанного выше, выглядит так:

   
   

   Команда присваивания значения имеет следующий формат:

   Присваивание – это команда, которая необходима для выполнения компьютером следующих действий:

   • вычисления выражения;
   • присвоения переменной полученного значения.

   Приведенный выше алгоритм содержит две команды в качестве присваивания. В блок-схеме команду присваивания нужно записывать в прямоугольнике, который называется вычислительным блоком.

   Когда описываются линейные алгоритмы, нет особой необходимости в обязательном соблюдении строгих правил при записи выражений. Можно их записывать с помощью обычной математической формы. Ведь это не строгий синтаксис языка программирования.

   В приведенном примере алгоритма есть также команда ввода:

   Команда ввода в блок-схеме записывается в параллелограмме, то есть в блоке ввода-вывода. Выполняя эту команду, процессор прерывает работу, пока пользователь не осуществит определенные действия. А именно: пользователю нужно на устройстве ввода (клавиатуре) набрать вводимые переменные (их значения) и нажать Enter, которая выступает клавишей ввода. Важно, чтобы значения вводились в таком же порядке, что и расположенные в списке ввода соответствующие переменные.

   Линейный алгоритм. Его программирование

   Как уже говорилось в начале статьи, линейные программы могут включать такие операторы:

   То есть с помощью перечисленных операторов осуществляется программирование линейных алгоритмов.

   Итак, оператор присваивания на программном языке записывается так:

   LET А = В, где А – переменная, В – выражение. Например, А = У + 20.

   Оператор ввода имеет следующий вид:

   INPUT, к примеру: INPUT С

   Оператор вывода данных, значений, записывается в таком виде:

   PRINT. К примеру PRINT С.

   Приведем простой пример. Нам нужно написать программу, которая будет находить сумму вводимых с клавиатуры чисел А и В.

   
   

   На языке программирования мы получим программу, текст которой изображен ниже.

   
   

   Операторы ввода, вывода в языке программирования Паскаль

   Паскаль не выделяет специальных операторов, обозначающих операции ввода или вывода, которые используют линейные алгоритмы. В программах обмен информацией осуществляется с помощью встроенных процедур. Поскольку нет нужды в предварительном описании стандартной процедуры, она доступна каждой программе, содержащей обращение к ней. Также названием упомянутой процедуры не выступает какое-либо зарезервированное слово.

   При вводе данных используют такие операторы для обращения к стандартной процедуре ввода данных, которая уже встроена в программу.

   Read (А, В, С), где А, В, С – переменные, которые нужно ввести в оперативную память для запоминания.

   Readlnn (х1, у, х2) – закончив ввод, курсор переходит на начало новой строки.

   Вывод на экран монитора данных осуществляется с помощью таких операторов:

   Write (А, В, С) – указав значения А, В, С в одной строке, курсор не покидает текущей строки.

   Writeln (z, у, z2) – закончив вывод значений, курсор в данной позиции перейдет на новую строку.

   Writeln; - свидетельствует о пропуске одной строки и переходе на начало новой.

   Вот с помощью таких простых операторов и осуществляется ввод и вывод данных в языке Паскаль.

   Читайте также:

     
   • Какие изменения произошли в сельском хозяйстве в результате аграрного переворота кратко
     
   • Анализ картины ван гога звездная ночь кратко
     
   • Что такое структура древесины и на какой вид обработки она может влиять кратко
     
   • Должен ли застройщик строить школу
     
   • Ялта школа 5 педагогический состав