Как писать алгоритмы: Практическая работа №2. Составление алгоритмов. Видеоурок. Информатика 6 Класс

Блок-схемы алгоритмов. ГОСТ. Примеры — Блог программиста

Схема — это абстракция какого-либо процесса или системы, наглядно отображающая наиболее значимые части. Схемы широко применяются с древних времен до настоящего времени — чертежи древних пирамид, карты земель, принципиальные электрические схемы. Очевидно, древние мореплаватели хотели обмениваться картами и поэтому выработали единую систему обозначений и правил их выполнения. Аналогичные соглашения выработаны для изображения схем-алгоритмов и закреплены ГОСТ и международными стандартами.

На территории Российской Федерации действует единая система программной документации (ЕСПД), частью которой является Государственный стандарт — ГОСТ 19.701-90 «Схемы алгоритмов программ, данных и систем» [1]. Не смотря на то, что описанные в стандарте обозначения могут использоваться для изображения схем ресурсов системы, схем взаимодействия программ и т.п., в настоящей статье описана лишь разработка схем алгоритмов программ.

Рассматриваемый ГОСТ практически полностью соответствует международному стандарту ISO 5807:1985.

Содержание:

1. Элементы блок-схем алгоритмов
2. Примеры блок-схем
3. Нужны ли блок-схемы? Альтернативы

Элементы блок-схем алгоритмов

Блок-схема представляет собой совокупность символов, соответствующих этапам работы алгоритма и соединяющих их линий. Пунктирная линия используется для соединения символа с комментарием. Сплошная линия отражает зависимости по управлению между символами и может снабжаться стрелкой. Стрелку можно не указывать при направлении дуги слева направо и сверху вниз. Согласно п. 4.2.4, линии должны подходить к символу слева, либо сверху, а исходить снизу, либо справа.

Есть и другие типы линий, используемые, например, для изображения блок-схем параллельных алгоритмов, но в текущей статье они, как и ряд специфических символов, не рассматриваются. Рассмотрены лишь основные символы, которых всегда достаточно студентам.

Примеры блок-схем

В качестве примеров, построены блок-схемы очень простых алгоритмов сортировки, при этом акцент сделан на различные реализации циклов, т.к. у студенты делают наибольшее число ошибок именно в этой части.

Сортировка вставками

Массив в алгоритме сортировки вставками разделяется на отсортированную и еще не обработанную части. Изначально отсортированная часть состоит из одного элемента, и постепенно увеличивается.

На каждом шаге алгоритма выбирается первый элемент необработанной части массива и вставляется в отсортированную так, чтобы в ней сохранялся требуемый порядок следования элементов. Вставка может выполняться как в конец массива, так и в середину. При вставке в середину необходимо сдвинуть все элементы, расположенные «правее» позиции вставки на один элемент вправо. В алгоритме используется два цикла — в первом выбираются элементы необработанной части, а во втором осуществляется вставка.

Блок-схема алгоритма сортировки вставками

В приведенной блок-схеме для организации цикла используется символ ветвления. В главном цикле (i < n) перебираются элементы необработанной части массива. Если все элементы обработаны — алгоритм завершает работу, в противном случае выполняется поиск позиции для вставки i-того элемента. Искомая позиция будет сохранена в переменной j в результате выполнения внутреннего цикла, осуществляющем сдвиг элементов до тех пор, пока не будет найден элемент, значение которого меньше i-того.

На блок-схеме показано каким образом может использоваться символ перехода — его можно использовать не только для соединения частей схем, размещенных на разных листах, но и для сокращения количества линий. В ряде случаев это позволяет избежать пересечения линий и упрощает восприятие алгоритма.

Сортировка пузырьком

Сортировка пузырьком, как и сортировка вставками, использует два цикла. Во вложенном цикле выполняется попарное сравнение элементов и, в случае нарушения порядка их следования, перестановка. В результате выполнения одной итерации внутреннего цикла, максимальный элемент гарантированно будет смещен в конец массива. Внешний цикл выполняется до тех пор, пока весь массив не будет отсортирован.

Блок-схема алгоритма сортировки пузырьком

На блок-схеме показано использование символов начала и конца цикла. Условие внешнего цикла (А) проверяется в конце (с постусловием), он работает до тех пор, пока переменная hasSwapped имеет значение true. Внутренний цикл использует предусловие для перебора пар сравниваемых элементов. В случае, если элементы расположены в неправильном порядке, выполняется их перестановка посредством вызова внешней процедуры (swap). Для того, чтобы было понятно назначение внешней процедуры и порядок следования ее аргументов, необходимо писать комментарии. В случае, если функция возвращает значение, комментарий может быть написан к символу терминатору конца.

Сортировка выбором

В сортировке выбором массив разделяется на отсортированную и необработанную части. Изначально отсортированная часть пустая, но постепенно она увеличивается. Алгоритм производит поиск минимального элемента необработанной части и меняет его местами с первым элементом той же части, после чего считается, что первый элемент обработан (отсортированная часть увеличивается).

Блок-схема сортировки выбором

На блок-схеме приведен пример использования блока «подготовка», а также показано, что в ряде случаев можно описывать алгоритм более «укрупнённо» (не вдаваясь в детали). К сортировке выбором не имеют отношения детали реализации поиска индекса минимального элемента массива, поэтому они могут быть описаны символом вызова внешней процедуры. Если блок-схема алгоритма внешней процедуры отсутствует, не помешает написать к символу вызова комментарий, исключением могут быть функции с говорящими названиями типа swap, sort, … .

На блоге можно найти другие примеры блок-схем:

Часть студентов традиционно пытается рисовать блок-схемы в Microsoft Word, но это оказывается сложно и не удобно. Например, в MS Word нет стандартного блока для терминатора начала и конца алгоритма (прямоугольник со скругленными краями, а не овал). Наиболее удобными, на мой взгляд, являются утилиты MS Visio и yEd [5], обе они позволяют гораздо больше, чем строить блок-схемы (например рисовать диаграммы UML), но первая является платной и работает только под Windows, вторая бесплатная и кроссплатфомренная. Все блок-схемы в этой статье выполнены с использованием yEd.

Нужны ли блок-схемы? Альтернативы

Частные конторы никакие блок-схемы не используют, в книжках по алгоритмам [6] вместо них применяют словесное описание (псевдокод) как более краткую форму. Возможно блок-схемы применяют на государственных предприятиях, которые должны оформлять документацию согласно требованиям ЕСПД, но есть сомнения — даже для регистрации программы в Государственном реестре программ для ЭВМ никаких блок-схем не требуется.

Тем не менее, рисовать блок-схемы заставляют школьников (примеры из учебников ГОСТ не соответствуют) — выносят вопросы на государственные экзамены (ГИА и ЕГЭ), студентов — перед защитой диплом сдается на нормоконтроль, где проверяется соответствие схем стандартам.

Разработка блок-схем выполняется на этапах проектирования и документирования, согласно каскадной модели разработки ПО, которая сейчас почти не применяется, т.к. сопровождается большими рисками, связанными с ошибками на этапах проектирования.

Появляются подозрения, что система образования прогнила и отстала лет на 20, однако аналогичная проблема наблюдается и за рубежом. Международный стандарт ISO 5807:1985 мало чем отличается от ГОСТ 19.701-90, более нового стандарта за рубежом нет. Там же производится множество программ для выполнения этих самых схем — Dia, MS Visio, yEd, …, а значит списывать их не собираются. Вместо блок-схем иногда применяют диаграммы деятельности UML [6], однако удобнее они оказываются, разве что при изображении параллельных алгоритмов.

Периодически поднимается вопрос о том, что ни блок-схемы, ни UML не нужны, да и документация тоже не нужна. Об этом твердят программисты, придерживающиеся методологии экстремального программирования (XP) [7], ходя даже в их кругу нет единого мнения.

В ряде случаев, программирование невозможно без рисования блок-схем, т.к. это один процесс — существуют визуальные языки программирования, такие как ДРАКОН [8], кроме того, блок-схемы используются для верификации алгоритмов (формального доказательства их корректности) методом индуктивных утверждений Флойда [9].

В общем, единого мнения нет. Очевидно, есть области, в которых без чего-то типа блок-схем обойтись нельзя, но более гибкой альтернативы нет. Для формальной верификации необходимо рисовать подробные блок-схемы, но для проектирования и документирования такие схемы не нужны — я считаю разумным утверждение экстремальных программистов о том, что нужно рисовать лишь те схемы, которые помогают в работе и не требуют больших усилий для поддержания в актуальном состоянии [10].

Список использованных источников:

1. ГОСТ 19.701–90 (ИСО 5807–85) «Единая система программной документа­ции».
2. Алгоритм. Свойства алгоритма \ https://pro-prof.com/archives/578
3. Алгоритмы сортировки слиянием и быстрой сортировки \ https://pro-prof.com/archives/813
4. yEd Graph Editor \ https://www.yworks.com/products/yed
5. Книги: алгоритмы \ https://pro-prof.com/books-algorithms
6. Рамбо Дж., Якобсон А., Буч Г. UML: специальный справочник. -СПб.: Питер, 2002. -656 с.
7. Кент Бек Экстремальное программирование: разработка через тестирование – СПб.: Питер – 2003
8. Визуальный язык ДРАКОН \ https://drakon.su/
9. Шилов Н.В. Верификация шаблонов алгоритмов для метода отката и метода ветвей и границ. Моделирование и анализ информационных систем, ISSN 1818 – 1015, т.18, №4, 2011
10. Брукс Ф., Мифический человеко — месяц или как создаются программные системы. СПб. Символ Плюс, 1999 — 304 с. ил.

Алгоритм. основные принципы составления алгоритмов. примеры.

Алгоритм-система точных и понятных предписаний, опр-ая последовательность элементарных операций над исходными данными, выполнение кот-ых обеспечивает решение задач данного типа.

Свойства алгоритма:

-дискретность-последовательность решения (процесс) задач должен быть разбит на последовательность отдельных шагов.

-понятность-алгоритм обязательно должен быть понятен исполнителю. В связи с этим алгоритм нужно разрабатывать с ориентацией на опр-ого исполнителя, т.е. в алгоритм можно включать команды из систем команд данного исполнителя.

-детерминированность — будучи понятным, алгоритм не должен содержать команды, смысл кот-ых может восприниматься неоднозначно. Нарушение составителями алгоритмов этих требований приводит к тому, что одна и та же программа после выполнения разными исполнителями дает не одинаковые результаты.

-результативность –состоит в том, что при точном исполнении всех команд алгоритма, процесс решения задач должен прекратиться за конечное число шагов и при этом должен быть получен опред-ый при постановке задач результат.

-массовость- пригодность алгоритма для решения задач некоторого класса.

Способы записи алгоритма:

-словесный – способ на естественном языке.

-графический-описания алгоритма с помощью схем.

Процесс выполнения операций или групп операций

ввод исходных данных, вывод результата

Решение-выбор направления выполнения

Модификация-выполнение операций , меняющих команды или группы команд, изменяющих программ.

Соединители линий на одной странице.

Межстраничные соединители.

-язык программирования –удобен для ввода в комп-р.

-псевдокод-это язык, к-ый использует структуру и синтексис достаточно формализованного языка и одновременно допускает конструкции естеств. Языка.

Виды алгоритмов и основные принципы составления алгоритмов.

-Линейный – алгоритм, в кот-ом команды выполняются последовательно друг за другом в порядке их естественного следования независимо от каких-либо условий. S1, s2 , S3…Sn

-ветвящийся ( разветвящийся) — это процесс, в кот-ом его реализация происходит по одному из нескольких заранее предусмотренных направлений, в зависимости от исходных данных или промежуточных результатов.

• Полная условная конструкция (полное ветвление)

• Неполное условная конструкция

• Выбор из нескольких

-циклический – алгоритм, в кот-ом последовательность может выполняться более 1 раза.

• Цикл с параметром

• Цикл с предусловием. Может не выполниться ни разу. В теле цикла обязательно нах-ся оператор, к-ый изменяет значение переменной, входящей в блок Q.

• Цикл с постусловием. Выполняется хоть один раз.

Основные принципы алгоритмизации:

1. Выявить исходные данные, результаты и назначить им имена.

2. Метод решения задач.

3. Разбить метод решения задач на этапы.

4. При граф-ом представлении алгоритма каждый этап в виде соответствующего блока –схемы алгоритма и указать линиями связи порядок их выполнения.

5. В полученной схеме при любом варианте вычислений.

— предусмотреть выдачу результатов или сообщений об их отсутствии.

-обеспечить возможности после выполнение любой операции так или иначе перейти к блоку конец.

40.Основные алгоритмические структуры

Мы уже рассмотрели основные понятия программирования и переходим немного ближе к делу (но только ближе, программировать будем позже).

Рассмотрим основные структуры алгоритмов, а их шесть:

• Следование. Это последовательность блоков (или групп блоков) алгоритма. В программе следование представлено в виде последовательного выполнения операций

• Разветвление. Данная алгоритмическая структура применяется в том случае, когда в зависимости от условия необходимо выполнить одно или другое действие
• Обход. Эта структура является частным случаем разветвения, когда в одной из ветвей нет никаких действий.

• Множественный выбор. Эта структура является обобщением раветвления, когда необходимо выполнить одно из нескольких действий в зависимости от значения переменной A.

• Цикл До. Эта алгоритмическая структура применяется в том случае, когда нужно какие-либо операции исполнить несколько раз до того, как будет истинным определенное условие. Бло к выполняемый многократно называется телом цикла. Особенностью данного цикла является его обязательное исполнение хотя бы один раз.

• Цикл Пока. Это цикл отличается от цикла До тем, что проверка условия осуществляется перед самым первым исполнением операторов тела цикла.

Статьи к прочтению:

Основы программирования. Алгоритмы и блок-схемы. Урок 6 [GeekBrains]

Похожие статьи:

Про алгоритмы для новичков

Если вы когда-либо слышали, что алгоритмы нужно знать всем разработчикам, но что это такое представляете с трудом – вам сюда.

Для опытных программистов некоторые понятия, в том числе и алгоритмы, настолько фундаментальны, что не возникает даже мыслей о том, что, то или иное определение может оказаться непонятным, сложным или вообще, пугающим, для новичка.

Алгоритм – вызывает ассоциации ни то с логарифмами, ни то с арифметикой.

И это слово действительно пришло из математики и использовалось для описания алгоритма Евклида, который применяется для нахождения наибольшего общего делителя двух целых чисел.

Если говорить нормальным языком, алгоритм – это пошаговая инструкция, где результат прошлого шага строго определен и используется в качестве входных данных для следующего шага.

Однако, поскольку в реальной жизни при написании программы совсем нечасто нужно искать общий делитель у целых чисел, раскладывать на множители и вообще думать о математиках, творивших в 300-е года до н.э., рассмотрим немного более жизненный пример применения алгоритмов.

Давайте представим, что телефонный справочник все еще актуален (да, тот бумажный, если вы их застали). Допустим, мы хотим набрать Николая Должанского. Принимая во внимание, что Николай есть в телефонном справочнике, мы можем найти его номер несколькими различными способами.

Самый простой способ найти что-то в списке – пройти по нему по порядку, сравнивая с искомым значением. То есть:

1. Надежда Александрова –> не подходит

2. Николай Алексеев –> не подходит

…

И так далее, пока вы не найдете наконец Николая Должанского. Вероятно, понадобятся десятки и даже сотни операций сравнения. То есть, если вы захотите поболтать с Ярославом Яковлевым, то это займет порядком больше времени.

Как вы уже поняли, смысл алгоритма линейного поиска заключается в простом переборе значений от начала списка и до конца (или искомого результата). Это брутфорс. Этот алгоритм крайне прост и может возникнуть множество ситуаций, где его использование будет иметь смысл.

Например, если нужно найти телефон приятеля не в целой книге, а, предположим, на клочке бумаги, где помимо его номера всего десяток других записей – пройти список сверху вниз, в этом случае, будет умным решением.

У большинства людей просто не хватит терпения перебирать весь справочник. Поэтому они пойдут более прагматичным путем – будут разделять книгу на части.

Процесс деления на части предполагает сначала нахождение основной области, где, предположительно, находится искомое значение. Мы тут все еще ищем Николая Должанского.

Поиск начнем, перелистнув книгу на 30 страниц вперед. Мы увидим, что все фамилии начинаются на «Б». Перейдем еще на 60 вперед и увидим «Г». Достоверно известно, что «Г» находится прямо перед «Д», а значит, Коля где-то рядом и с этого момента мы будем двигаться осторожнее.

Этот алгоритм описывает, как большинство людей ищут что-то в справочниках. Но поскольку мы, люди, часто выбираем неоптимальные пути решения задач, рассмотрим правильный подход к делению на части – бинарный алгоритм поиска.

Вот это уже звучит серьезно, да? На самом деле, ничего сложного. Бинарный поиск предполагает, что мы будем делить исходный массив данных пополам, отбрасывать ту часть, где искомого значения быть не может и делить остаток пополам снова, пока область поиска не сократится до минимально возможной.

В терминах телефонной книги, работа будет строиться следующим образом. Наш справочник содержит 400 страниц. Даже если мы все еще ищем Николая Должанского, который находится на 136 странице, мы можем воспользоваться бинарным поиском. Делим книгу пополам и по счастливой случайности попадаем прямо между буквами «М» и «Н» на 199 и 200 страницах соответственно. Мы знаем, что буква «Д» в алфавите находится перед «М», так что справедливо будет утверждение:

Николай Должанский находится на странице между 0 и 199

Ту часть, что начинается с «Н» мы выбрасываем.

Далее, мы делим на две части первые 200 страниц телефонного справочника и видим, что попали мы прямо на страницу с буквой «Г», а «Г», как известно, идет перед «Д». То есть нам снова стал известен неоспоримый факт:

Телефон Николая Должанского находится между 99 и 199 страницами

И вот, стартовав с 400 страниц, мы, всего через две операции сравнения, сократили область поиска на 3/4. Учитывая, что телефон Коли находится на 136 странице, нам предстоит сделать следующие операции:

[99-199] -> [99-149] -> [124-149] -> [124-137] -> [130-137] -> [133-137] -> [135-137] -> [136]

Еще 6 сравнений. Чтобы рассчитать количество операций необходимых для нахождения нужной страницы бинарным поиском, мы можем взять логарифм от количества страниц с основанием 2 и получим:

log2(400) = 8.644

то есть, округлив, в худшем случае – 9 операций сравнения. Рядом с исходным числом страниц, конечно, ерунда. Но давайте поговорим о по-настоящему серьезных книгах. Пусть в нашем справочнике будет не 400, а 4 000 000 страниц. Попробуйте представить, сколько операций сравнения нам потребуется? На самом деле, немного:

log2(4000000) = 21.932

то есть, 22 раза нужно будет провести сравнение частей справочника, прежде, чем 4 000 000 превратятся в 1.

Сравните скорость работы линейного и бинарного алгоритмов поиска для такого количества страниц.

В общем, так и со всеми алгоритмами. Изучение алгоритмов – это изучение способов решать проблемы и задачи наиболее оптимальным путем. Алгоритм – это решение, рассмотренное со всех сторон и преобразованное в эдакий todo-list действий, которые нужно совершить, чтобы воспроизвести его.

И отдельная тема, это преобразование алгоритма в код на конкретном языке, ведь в разных языках алгоритмы (особенно поисковые) могут реализовываться по-разному. Иногда, это может быть уже встроенная в язык функция, которая выдаст нужный результат из массива одной строкой, а где-то понадобиться пара-тройка десятков строк.

И, для примера, вот так будет реализован бинарный поиск на Ruby:

def binary_search(target, list)
  position = (list.count / 2).floor
  mid = list[position]

  return mid if mid == target

  if(mid < target)
    return binary_search(target, list.slice(position + 1, list.count/2))
  else
    return binary_search(target, list.slice(0, list.count/2))
  end
end


puts binary_search(9, [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10])

Изучаем алгоритмы: полезные книги, веб-сайты, онлайн-курсы и видеоматериалы

Как научиться алгоритмическому мышлению? — Хабр Q&A

Бьёрн Страуструп, описывая C++, говорил: «Язык программирования служит двум связанным между собой целям: он является выразительным средством программиста для указания действий, которые надо выполнить, а также набором концепций, которыми пользуется программист при решении проблемы.» Но язык программирования точно не является решением проблемы, он только средство выражения и инструмент. Поэтому для начала давайте оставим в стороне программирование.

С остальным всё просто. Программисту часто не хватает некоторой «прелюдии», позволяющей перебросить мостик между идеей программы и написанием кода. Мостик этот строится так:

1. Имеем некоторую идею: «а хорошо бы написать программу, которая делала бы…».
2. Определяете предметную область с теми процессами, которые имеют отношение к разрабатываемой программе.
3. Формулируете цель проекта: как программа должна повлиять на предметную область (не вдаваясь в реализацию).
4. Формулируете бизнес-задачи, решение которых позволят достичь поставленной цели.
5. Указываете ограничения, в рамках которых будет создаваться программа.
6. Создаёте концепцию — некое видение того, какой будет новая программа, без технических деталей.
7. Решаете, а нужна ли такая программа?
8. Если нужна, то прорабатываете одно или несколько технических решений, как можно сделать программу. Делаете оценки реализуемости и оставляете одно решение.
9. Разрабатываете детальные требования к вашей программе.
10. Создаёте архитектурное решение, логическое и физическое.
11. Проводите детальное проектирование каждого компонента вашей архитектуры.
12. Программируете, тестируете, отлаживаете код.
13. И — ура! — внедряете программу.

Это выглядит сложным. Но не очень сложно.

Как я смотрю на весь этот процесс, можете посмотреть тут: Обзор процесса разработки программного обеспечения. Краткий академический обзор всего процесса можно найти в книге Макконнелла «Остаться в живых. Руководство для менеджеров программных проектов» — книга небольшая, для начала самое то.

Алгоритмы? Не, не знаю / Хабр

Введение

В последнее время все чаще встречаю мысли о переходе на специальность разработчика. Будь то менеджер, консультант, военный офицер, физик ядерщик или ландшафтный дизайнер — все захотели стать программистами. Попробуем разобраться, почему это происходит и к чему может привести.

Мотивирующее изображение:

Проблема

Обычно в разработчики переходят новоиспеченные специалисты до 30-ти лет. И сразу же возникает несколько серьезных проблем:

• 5-6 лет потерянных на изучение предметов и наук, которые больше никогда не понадобятся;
• Необходимая смена мышления с гуманитарного\технического на логическое\цифровое;
• Освоение 5-6 лет программы технического вуза в кратчайшие сроки;
• Создание угрозы жизни и благополучия людей, компаний, бизнеса…

Время

Спрашивается, зачем человек изучал несколько лет не нужные ему науки? Зачем подвергал себя таким умственным нагрузкам? Чтобы потом все бросить и начать все с начала? Даже 5 лет это много. За это время можно стать миллиардером или же получить Нобелевскую премию, так нет, человек изучает то что ему не интересно, спит на парах и говорит, что философия — это полнейший бред!

Хорошо, если он обучается на платном отделении, а если за счет государства? Это значит, что кто-то, мечтавший стать архитектором, менеджером, финансистом, военным, не попал на это место. Ему пришлось искать другое место под солнцем, возможно, он пошел учиться на программиста.

Там же все просто!

Сколько таких новоявленных «программистов», прочитавших о JAVA у Брюса Эккеля. Все они считают себя гениями программирования, а ООП, MVC, Agile, двоичная система исчисления, теория сложности вычислений… не для них.

Приведу несколько жизненных примеров:

1. «Программист» пишет вторую версию программы. В первой — была одна форма на 50 кнопок. Вторая версия обладает большей функциональностью, но ее логика не так прозрачна. Планируется писать программу пару месяцев. В функционал заложено порядка 100 кнопок на одной форме. После 10-и минутного введения в теорию графов количество кнопок сократилось до одной (удаление точки), срок написания программы сократился до двух дней.
2. «Программисту» дали задание написать программу-конвертер. Логика простая: приходит пакет вида ключ=значение, надо по специальной таблице конвертировать его в пакет2 вида ключ2=значение2 и отправить дальше. После двух месяцев «изучения платформы» ему был передан каркас приложения (прием пакета, трансформация, отправка пакетов) старшими товарищами. Через месяц конвертер был готов!
3. Множество реализованных велосипедов;
4. Говорящий за себя http://govnokod.ru;

Могу сказать только одно: если бы программирование было таким простым, то ему бы не учили в университетах по пять лет. Достаточно было бы и трехмесячных курсов.

Таланты

Конечно, нельзя не упомянуть про таланты. Есть талантливые люди, которые занимаются разными работами, они везде преуспевают. Но таких крайне мало. Лучше быть компетентным специалистом в одной области, чем в нескольких понемногу.

«Найди себе дело по душе и ни единой минуты в жизни ты не будешь работать» — Конфуций. Важно не потратить на поиск этого дела всю жизнь, иначе придется всю жизнь «вкалывать».

Запах пороха

Очень хорошая идея показать, что представляет собой разработка. Понюхать пороха, так сказать! Вот уже и мэры начали изучать JS.

В одной компании, моей знакомой и всему отделу по работе с клиентами показали, как верстать страницы, рассказали, что такое теги. Они даже сверстали простые странички.

Но не стоит считать себя после этого знающим все о программировании. Это только начало. А вот дальше надо изучать множество сложных, и попроще материалов и технологий, несколько томов алгоритмов и несчетное число хороших практик и методик.

Заключение

Программирование — это ремесло, разработка — сродни искусству. Для обычных людей — это магия, для программистов тяжелый труд, трансляция непостоянства окружающего мира в мир конечных состояний, нулей и единиц, ограничений оперативной памяти, канала и тактовой частоты процессора.

Все же, думаю, большинство «новых программистов» стремятся больше зарабатывать: сидишь себе — деньги получаешь. Правда, потом такие люди сильно подводят свою команду, работают не в полную силу. А если еще и начальство закроет на это глаза (да, да, такое бывает!), то с ними каши не сваришь, google не разработаешь.

Как показывают исследования. IT в России — не самая высокооплачиваемая отрасль. Она занимает лишь третье место. На втором месте сырьевые отрасли, а на первом — высший менеджмент. Из-за специфики IT, программист никогда не достигнет ступеньки высшего менеджмента. Максимум, на что стоит рассчитывать, это должность руководителя отдела, ведущего направления, директора собственной компании.

Поэтому делайте выводы. Смена рода деятельности серьезный шаг, он должен быть обдуман. Минимум, надо будет изучить современный курс программирования, и это займет не один год.

P.S. В комментариях спрашивают про цели заметки: серьезнее относиться в выбору профессии, заниматься только любимым делом, учиться тому что нравится, профессионально расти, а не пробовать все понемногу без определенной цели. Удивляют люди, которые в 30-40 лет так и не смогли найти себе занятие по душе.

С чего начать изучать алгоритмы? — Хабр Q&A

Нужно понять, кем вы стремитесь стать — кодировщиком или разработчиком.
Если кодировщиком — то выучили язык и бегом — по готовому, кем-то составленному ТЗ — писать программы и деньги зарабатывать.
Если разработчиком — то без знания алгоритмов вам не обойтись. Вы сами должны будете уметь хотя-бы из имеющихся реализаций выбрать наиболее подходящую или эффективную. А возможно и модифицировать их именно с учетом конкретного приложения. А «рядом» с алгоритмами обычно изучаются структуры данных — без них разработчику (а не кодировщику) — тоже никак.
Этап изучения языка — это база. Другое дело, что учить «голый» язык бывает скучновато. И это обучение «разбавляют» всякими простенькими задачами -в том числе из области алгоритмизации. Ну, к примеру, поиск максимального элемента в массиве, или простейшие сортировки. Но это не более, чем база. Хотя многие почему-то гордо считают, что это и есть изучение «алгоритмов и структур данных».
А этап изучения алгоритмов — это уже более высокая ступень совершенствования в профессии.
Но и изучаются эти две дисциплины по-разному. Изучение языка — это как в школе. Многие вещи надо помнить наизусть. Вы не будете за синтаксисом каждого оператора лазить в Google. Знания языка, умение кодить — это как навык, который должен срабатывать даже во сне. А вот алгоритмы и структуры данных изучаются уже действительно на уровне понимания. Необходимо не запоминать, но понимать, какие они есть, когда они могут оказаться полезными, в чем отличие одного от другого. А при случае — суметь задать умный (!!!) вопрос Google и в море «шлакоответов» найти — и главное понять — правильный.
Что-до книг. Кормен и Лейзерсон для новичка, действительно, сложноват.
Но во-первых, есть его «прямая адаптация»: Бхаргава А. — Грокаем Алгоритмы. Иллюстрированное пособие для программистов и любопытствущих — 2017. То же самое, но проще.
Во-вторых, тот же Кормен написал еще одну книгу: Кормен Алгоритмы. Вводный курс. Вот ее можно уже рекомендовать и для новичка.
Кроме того, могу порекомендовать сайты, с вполне доступными материалами:
algolist.manual.ru
aliev.me/runestone
И в сети — если совсем лень — есть сегодня куча неплохих видеокурсов. Так что — удачи.

Алгоритм в информатике ℹ️ определение, виды, основные свойства, структура, способы и последовательность записи, алгоритмы и примеры записей

Особенности понятия

Алгоритмы появились вместе с математикой, а первые упоминания о них встречаются в книге математика Мухаммеда бен Мусы аль-Хорезми из города Хорезма. Он описал методы выполнения различных действий с многозначными числами еще в 825 году. Само слово «алгоритм» появилось после того, как книгу ученого перевели на латинский язык в Египте.

Современное определение алгоритма в информатике — это описание действий, последовательное выполнение которых позволяет решить поставленную задачу за конкретное количество шагов.

С этим человек сталкивается каждый день, когда читает рецепты в кулинарных книгах, инструкции к различной технике, правила решения заданий. Но обычно все эти действия выполняются автоматически, без их анализа. Родители сталкиваются с этим понятием, когда объясняют детям, как открыть двери ключом или почистить зубы. Алгоритмов в окружающем мире множество, но есть общие признаки для всех их видов.

Свойства и виды

Для изучения понятия нужно разобраться в свойствах алгоритма в информатике. Их существует несколько:

• дискретность;
• детерминированность или определенность;
• понятность;
• завершаемость или конечность;
• массовость или универсальность;
• результативность.

Согласно свойству дискретности, алгоритмы должны описывать весь процесс решения задания в виде выполнения простых шагов. При этом на пункты отводится определенное количество времени. Каждый шаг должен определяться состоянием системы, то есть при одних и тех же исходных данных результат не меняется. Но есть и вероятностные алгоритмы, где пункты зависят от системы и случайно генерируемых чисел. В этой ситуации понятие становится подвидом обычного.

Понятность заключается в том, что команды алгоритма должны быть доступны конкретному исполнителю и входить в его личную систему. В ходе работы математическая функция при правильно заданных исходных данных выдает результат за определенное количество шагов. Иногда процедура может не завершиться, но вероятность таких случаев стремится к нулю.

Универсальность или массовость позволяет использовать алгоритм с разными наборами начальных данных. Последнее свойство обеспечивает его завершение в виде определенного числа — результата.

У каждого алгоритма есть свои начальные условия, цели и пути решения задачи. Существует большая разница между вычислительными и интерактивными видами. Происхождение первых связано с опытами ученого Тьюринга, они могут преобразовать входные данные в выходные. Вторые предназначены для связи с объектом управления, они работают только под внешним воздействием. Ученые выделяют несколько видов алгоритмов в информатике:

• детерминированные или жесткие;
• гибкие;
• линейные;
• разветвляющиеся;
• циклические;
• вспомогательные;
• структурные блок-схемы.

Жесткие еще называются механическими, так как чаще всего они используются для работы двигателя или машины. Они задают действия в единственно верной последовательности, что приводит к искомому или требуемому результату при условии выполнения процессов, для которых они и разработаны.

Гибкие алгоритмы делятся на эвристические и вероятностные. Первые используются при различных умственных выводах без строгих аргументов, а вторые дают возможность получить один результат несколькими способами.

Линейный тип — это набор команд, которые выполняются в строгой последовательности. Разветвляющийся включает хотя бы одно условие и при проверке дает разделение на несколько блоков. Появляются альтернативные ветвления программы.

В циклических видах несколько раз повторяются одни и те же действия, при этом меняются исходные данные. Сюда относятся переборы вариантов и бо́льшая часть способов расчета. Циклом в этом случае называют последовательность команд, которые нужно выполнить множество раз для достижения требуемого результата.

Подчиненный или вспомогательный вид является ранее разработанным алгоритмом для быстрого решения задачи. Он необходим для сокращения записи, если в структуре есть одинаковые команды. Схемами называются графические изображения с помощью блоков и соединяющих их прямых линий. Их используют перед программированием в качестве наглядных примеров, поскольку зрительное восприятие позволяет быстрее осмыслить процесс обработки информации и выявить возможные ошибки. В блоках отображаются исходные данные, которые вносятся в компьютер для вычислений.

Способы записи

Алгоритмы записываются несколькими методами. В информатике используется всего три:

• словесно-формульный;
• графический;
• программный.

В первом случае алгоритм записывается простым языком — словами и математическими формулами, что необходимо для понимания его теории. Здесь учитываются исходные данные, действия с ними и условия получения результата. Второй тип записи — компьютерное описание. Для этого применяются языки программирования и сами программы — форсы представления расчетов для их выполнения машиной.

Графическое описание состоит из связанных между собой географических фигур. Основные элементы блок-схем:

• прямоугольники;
• эллипсы;
• ромбы;
• шестиугольники;
• стрелки;
• пунктирные линии;
• соединительные фигуры.

В прямоугольниках записывают процессы, они указывают на выполнение операций, которые изменяют форму или значение данных. Ромбы содержат способы решения, здесь выбирается следующее направление в зависимости от поставленных условий. Модификации могут передаваться в шестиугольниках, где записываются операции, меняющие команды.

В блок-схемах можно выделить ручной ввод и предопределенные процессы. Первая фигура позволяет исполнителю ввести данные во время работы алгоритма через устройства, подключенные к компьютеру. Второе понятие заключается в использовании заранее записанных алгоритмов.

Графическое изображение содержит блоки документов и дисплеев. Оператор может вводить данные с бумаги и выводить их на нее, а также с помощью устройств, которые воспроизводят информацию на экране (проекторы для интерактивных досок, подключенные к компьютерам планшеты и ноутбуки).

Линии и соединительные фигуры указывают на связи между разными блоками и их последовательность. В схеме есть блоки начала и конца алгоритма, его прерывания, которое может произойти из-за сбоев в программе. Можно также указывать комментарии и пояснения исполнителя, для этого есть отдельные фигуры.

Правила создания

Существует несколько правил создания алгоритмов. Если их соблюдать, то в ходе работы всегда будет верный результат. Форма должна быть настолько простой, чтобы ее понял тот, кто занимается ее разработкой. Также не должно возникнуть проблем с чтением у того, кто будет выполнять описанные действия.

Объект, который проводит расчеты в алгоритме, называется исполнителем. Идеальными считаются роботы, компьютеры и другие машины. Они работают с программами, то есть схемами, написанными определенным языком программирования.

Разобраться с действиями помогут простые примеры алгоритмов по информатике. Когда есть ряд чисел от 1 до 100 и необходимо найти из них простые, то выбираются те, что делятся на единицу и себя. В этом случае используется циклическая структура:

• сначала нужно взять число 1;
• проверить, меньше ли оно, чем 100;
• если да, то узнать, простое ли оно;
• при выполнении условия записать;
• перейти к числу 2;
• повторить операцию.

Такие действия проводят со всеми числами. При этом первые четыре шага будут постоянно повторяться. Если попадается число, не являющееся простым (4, 6, 8 и т. д. ), то его нужно просто пропустить. Алгоритм в этом случае обладает предусловиями, то есть проверки происходят в начале цикла.

Анализ работы

Распространение информационных технологий привело к увеличению риска сбоев в работе программ. Предотвратить появление ошибок в алгоритмах можно с помощью доказательства их корректности математическими средствами. Такой анализ называется формальным методом, он предусматривает использование специального набора инструментов.

Гипотеза Ричарда Мейса утверждает, что избежать ошибок легче, чем их устранить. Благодаря доказательству корректности программ можно выявить их свойства, применяемые ко всем видам входных данных. Само понятие делится на две разновидности — частичную и полную. При первом типе корректности алгоритм дает правильный результат только для тех случаев, когда он завершается. Во втором случае программа завершает работу корректно для всего диапазона данных.

Исполнители во время проверки сравнивают выдаваемые данные со спецификой требуемого результата. Для доказательства корректности используются предусловия и постусловия. Первые должны выполняться перед включением программы, вторые — после завершения ее работы. Формальные методы успешно применяются для многих задач: верификации программ и микропроцессоров, разработки искусственного интеллекта, электронных схем и автоматических систем для железной дороги, спецификации стандартов.

Для выполнения алгоритма нужно только конкретное количество шагов, но на практике для этого потребуется много времени. В связи с этим введено понятие сложности. Она бывает временной, вычислительной и связанной с размерами алгоритма. Для увеличения эффективности используются быстрые программы, которые появились еще в 50-х годах прошлого века.

Как написать алгоритм в Latex

При написании любой исследовательской статьи в Latex мы часто демонстрируем алгоритм в соответствии с предлагаемой нами моделью, рабочим процессом или архитектурой.

Это легко сделать с помощью алгоритма или алгоритма2e пакета в article documentclass. Некоторые демонстрационные коды, включая циклы, функции и комментарии, приведены ниже.

Код с использованием алгоритма пакет

  \ documentclass [a4paper] {статья}

\ usepackage [margin = 1.5 дюймов] {geometry}% Для выравнивания полей
\ usepackage [английский] {babel}
\ usepackage [utf8] {inputenc}
\ usepackage {алгоритм}
\ usepackage {arevmath}% Для математических символов
\ usepackage [noend] {algpseudocode}

\ title {Шаблон алгоритма}
\ author {Рой}

\ date {\ today}% Сегодняшняя дата

\ begin {document}
\ maketitle
\ section {Демо-код}

\ begin {алгоритм}
\ caption {Добавьте сюда подпись}
\ begin {алгоритмический} [1]

\ Procedure {Roy} {$ a, b $} \ Comment {Это тест}
    \ Инициализация системы состояний
    \ State Прочитать значение
    \ Если {$ condition = True $}
        \ State Сделайте это
        \ Если {$ Condition \ geq 1 $}
        \ Государство Сделайте это
        \ ElsIf {$ Condition \ neq 5 $}
        \ Государство Сделайте другое
        \ State Сделайте это тоже
        \ Остальное
        \ Состояние Сделать иначе
        \ EndIf
    \ EndIf

    \ While {$ something \ not = 0 $} \ Comment {оставьте здесь комментарии}
        \ State $ var1 \ leftarrow var2 $ \ Comment {другой комментарий}
        \ Состояние $ var3 \ leftarrow var4 $
    \ EndWhile \ label {петля Роя}
\ EndProcedure

\ end {алгоритмический}
\ end {алгоритм}

\ конец {документ}
  

Вы найдете код на обороте.

Результат будет выглядеть следующим образом —

Код

с использованием алгоритма 2e пакет

  \ documentclass {article}
\ usepackage {xcolor}
\ usepackage [пронумерованные строки, линейчатые, линейные] {алгоритм2e}

\ title {Другой шаблон алгоритма}
\ author {Рой}

%%% Окрашивание комментария в синий цвет
\ newcommand \ mycommfont [1] {\ footnotesize \ ttfamily \ textcolor {синий} {# 1}}
\ SetCommentSty {mycommfont}

\ SetKwInput {KwInput} {Input}% Установить ввод
\ SetKwInput {KwOutput} {Output}% устанавливает выход


\ begin {document}
\ maketitle

\ begin {algorithm} [H]
\ DontPrintSemicolon
  
  \ KwInput {ваш ввод}
  \ KwOutput {Ваш вывод}
  \ KwData {Тестовый набор $ x $}
  $ \ sum_ {i = 1} ^ {\ infty}: = 0 $ \ tcp * {это комментарий}
  \ tcc {Теперь это если...else условный цикл}
  \ If {Условие 1}
    {
        Сделайте что-нибудь \ tcp * {это еще один комментарий}
        \ Если {подусловие}
        {Делай много}
    }
    \ ElseIf {Условие 2}
    {
    В противном случае \;
        \ tcc {Теперь это цикл for}
        \ For {последовательность}
        {
        инструкции цикла
        }
    }
    \ Остальное
    {
    Остальное сделай
    }
    
    \ tcc {Теперь это цикл while}
   \ Пока {Условие}
   {
   Сделай что-нибудь\;
   }

\ caption {Пример кода}
\ end {алгоритм}

\ конец {документ}
  

Вы найдете код в

.

Введение в алгоритмы программирования на языке C | Edureka.co

Что такое алгоритм?

Алгоритм — это процедура или пошаговая инструкция для решения проблемы. Они составляют основу написания программы.

Для написания любых программ необходимо знать следующее:

• Входные данные
• Задачи, которые необходимо выполнить
• Ожидаемые результаты

Для любой задачи инструкции, данные другу, отличаются от инструкций, данных компьютер.Давайте посмотрим на разницу между ними и узнаем, как давать инструкции компьютеру.

Инструкция другу:

Шаг 1: Зайдите в Совет колледжа.

Шаг 2: Найдите мое имя на доске.

Шаг 3. Сравните звание с моим именем.

Инструкции для компьютера:

Шаг 1. Зайдите в College Board.

Шаг 2: Прочтите имя.

Шаг 3: Если это мое имя, посмотрите звание и возвращайтесь.

Шаг 4: Прочтите следующее имя.

Шаг 5: Повторяйте два вышеуказанных шага, пока не найдете мое имя.

Разделение шагов на более мелкие называется алгоритмом.

Пример:

Рассматривая приведенный выше пример, давайте разберем задачу на шаги:

• Входные данные — Имя
• Задачи, которые необходимо выполнить — Поиск по моему имени
• Ожидаемый результат — Мой рейтинг

Это Хорошая практика — сначала записать алгоритм, прежде чем пытаться написать программу.Каждый шаг алгоритма будет преобразован в строку или набор строк на языке программирования.

Дополнительные примеры для понимания концепции алгоритмов:

Пример 1: Рассказываем другу, как вскипятить воду в чайнике.

Давайте посмотрим на 3 требования для написания алгоритма этой задачи:

• Входные данные — Чайник, вода
• Задачи, которые необходимо выполнить — Кипячение, наполнить чайник
• Ожидаемый результат — Кипяченая вода

Инструкции для друга:

Шаг 1: Наполните чайник водой.

Шаг 2: Поставьте его на плиту и включите горелку.

Шаг 3: Выключите горелку, когда вода закипит.

Инструкции к компьютеру:

Шаг 1: Поставьте чайник под кран.

Шаг 2. Откройте кран.

Шаг 3: Убедитесь, что чайник заполнен на 90%.

Шаг 4: Если нет, повторите вышеуказанный шаг.

Шаг 5: Закройте кран.

Шаг 6: Поставьте чайник в горелку.

Шаг 7: Включите горелку.

Шаг 8: Убедитесь, что вода 100 ° C

Шаг 9: Если нет, повторите вышеуказанный шаг.

Шаг 10: Выключите горелку.

Пример 2: Покупки на M.G Road

Давайте разберемся с задачей покупки обуви красного цвета с бантом в выставочном зале Bata. Ниже приведены 3 требования для написания алгоритма для этой задачи:

• Входные данные — Название магазина, название дороги, цвет обуви, размер обуви.
• Выполняемые задачи — Покупки.
• Ожидаемый результат — Башмак.

Алгоритм выполнения этого задания для друга довольно прост и прост. Итак, давайте посмотрим на алгоритм для компьютера.

Шаг 1: Идите к первому магазину на улице M.G.

Шаг 2: Проверьте, есть ли это в выставочном зале Bata.

Шаг 3: Войдите в магазин и попросите красный размер обуви 5.

Шаг 4: Купите обувь и возвращайтесь.

Шаг 5: перейдите в следующий магазин, повторите шаг 2

Написание алгоритмов — важный шаг в программировании.Возьмите больше примеров из реальной жизни и попытайтесь написать для них алгоритмы и продолжайте практиковаться, пока написание алгоритмов не станет для вас второй натурой.

Есть к нам вопрос? Пожалуйста, упомяните их в разделе комментариев, и мы свяжемся с вами.

Похожие сообщения:

C & Data Structures Training

C Tutorial

Указатели в C

.Сложность

— Как написать алгоритм с учетом времени выполнения

Переполнение стека

1. Около

2. Продукты

3. Для команд

1. Переполнение стека
   Общественные вопросы и ответы

2. Переполнение стека для команд
   Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами

3. Вакансии
   Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста

4. Талант
   Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя

5. Реклама
   Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира

6. О компании

.n $
\ СОСТОЯНИЕ $ y \ leftarrow 1 $
\ IF {$ n <0 $}
\ СОСТОЯНИЕ $ X \ leftarrow 1 / x $
\ СОСТОЯНИЕ $ N \ leftarrow -n $
\ ELSE
\ СОСТОЯНИЕ $ X \ leftarrow x
$
\ STATE $ N \ leftarrow n $
\ ENDIF
\ WHILE {$ N \ neq 0 $}
\ IF {$ N $ равно}
\ СОСТОЯНИЕ $ X \ leftarrow X \ times X $
\ STATE $ N \ leftarrow N / 2 $
\ ELSE [$ N $ нечетное]
\ СОСТОЯНИЕ $ y \ leftarrow y \ times X $
\ STATE $ N \ leftarrow N — 1 $
\ ENDIF
\ ENDWHILE
\ end {алгоритмический}
\ end {algorithm}

Вот полезные команды

Однострочные операторы

\ STATE

If-операторы

\ IF {} \ ENDIF

\ IF {} \ ELSE \ ENDIF

\ IF {<условие>} \ ELSIF {<условие>} \ ELSE \ ENDIF

For-loops

Есть две формы

\ FOR {<условие>} \ ENDFOR

\ FORALL {} \ ENDFOR

Циклы while

\ WHILE {<условие>} \ ENDWHILE

Повторять до condition

\ REPEAT \ UNTIL {}

Бесконечные циклы

\ LOOP \ ENDLOOP

Предварительное условие

\ REQUIRE

Постусловие

\ ENSURE

Возврат переменных

\ RETURN

Переменные печати

\ PRINT

Примечание : из-за ошибки алгоритмический пакет несовместим с hyperref .

.