ALGORITMUSOK, ALGORITMUS-LEÍRÓ ESZKÖZÖK

Petrik tananyagtár: Algoritmusok, algoritmus-leíró eszközök Petrik Lajos Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola Szoftverfejlesztő szak, 14. évfolyam, OKJ szám: 54 481 02 0010 54 04

___________________________________________________________________________

ALGORITMUSOK, ALGORITMUS-LEÍRÓ ESZKÖZÖK 1.

ALGORITMUS FOGALMA ÉS JELLEMZŐI Az algoritmus egyértelműen végrehajtható tevékenység-, vagy utasítássorozat, amely véges sok lépés után befejeződik.

1.1

Fajtái: -

Hétköznapi algoritmusok (pl. ping-pongozás, udvarlás stb.)

-

Matematikai algoritmusok (pl. Euklideszi algoritmus, háromszög szerkesztése három oldalból)

-

Számítógépes algoritmusok, amelyek alapvető feladata az adatfeldolgozás. Jellemző tevékenységei: o adatbekérés, kiírás (I/O műveletek), o értékadás, o feltételek kiértékelése, o vezérlés átadás

1.2

1.3

Jellemzői: -

Egyértelműség: azonos feltételek között mindig pontosan ugyanúgy kell végrehajtódnia.

-

Végesség: az algoritmusnak véges sok lépés után be kell fejeződnie, különben a gyakorlatban használhatatlan.

-

Olyan utasításokat, tevékenységeket tartalmazzon, amelyeket a végrehajtója - legyen az ember, vagy számítógép – megért, és képes is végrehajtani. Az algoritmusok megfogalmazásának eszközei

1.3.1 Hétköznapi nyelv Egy algoritmus megfogalmazásának a legtermészetesebb módja az, hogy egyszerűen a saját szavainkkal elmondjuk a végrehajtandó tevékenységeket. án! E megoldást alkalmazva viszonylag egyszerű tevékenységeket is hosszasan „el kell magyaráznunk”! Ennek az oka az, hogy a hétköznapi nyelvben nincsenek kész kifejezéseink az algoritmusokban megszokott fordulatokra.

1


___________________________________________________________________________ 1.3.2 Folyamatábra A folyamatábra az algoritmusok leírásának klasszikus eszköze. A tevékenységek végrehajtásának a sorrendjét különféle geometrikus alakzatok, illetve nyilak segítségével határozzuk meg. A folyamatábra alapelemei: A program kezdete:

START

Adatbevitel, kiírás:

művelet

Elágazás:

i

A program vége:

Egyéb művelet:

STOP

művelet

h feltétel

-

A folyamatábra-készítésnek többféle jelrendszere is létezik, melyek alapelemeikben megegyeznek. Alegegyszerűbb jelrendszer csak kevés grafikus elemet használ, az összetettebb algoritmikus szerkezeteket – pl. ciklusokat – ezek segítségével írja le.

-

A grafikus elemek alkalmazása miatt folyamatábránk már rövid program esetében is terjedelmes lehet, akár több oldalas is, ami nehézkessé teheti az ábrázolást.

-

A nyilakat körültekintően kell alkalmaznunk, nehogy áttekinthetetlenné váljon az algoritmusunk! Ha „össze-vissza” nyilazgatunk, akkor programunk strukturálatlan és javíthatatlan lesz.

1.3.3 Stuktogram A stuktogram egymás alá, illetve egymásba rajzolt téglalapok segítségével írja le algoritmusainkat. Előnye, hogy támogatja a szabályos struktúrák használatát. Elemei:

2


___________________________________________________________________________ -

A stuktogramban nincs a program kezdetét és végét jelző szimbólum, valamint nincsenek nyilak. A program végrehajtása felülről lefelé haladva történik.

-

A stuktogram a folyamatábránál tömörebb és biztonságosabb algoritmus-leíró eszköz, mivel csak szabályos struktúrák ábrázolását teszi lehetővé.

Példa: korábban specifikált feladat (háromszög terület) feladat megoldása: a., Folyamatábrával:

START

Be: a h a>0 i Be: b h b>0 i Be: c h c>0 i h

a+b>c  a+c>b  b+c>a i

s : = (a+b+c)/2

T : s(s  a)(s  b)(s  c) Ki: T

STOP

3


___________________________________________________________________________ b., Stuktogrammal: Be: a a>0 Be: b b>0 Be: c c>0 a+b>c  a+c>b  b+c>a s : = (a + b + c ) / 2

T : s(s  a)(s  b)(s  c) Ki: T

1.3.4 Mondatszerű leírás A mondatszerű leírás segítségével grafikus szimbólumok nélkül, magyar nyelvű, a programozási nyelvek kulcsszavaira emlékeztető speciális kifejezésekkel fogalmazhatjuk meg algoritmusainkat. Az előző példa mondatszerű leírással megoldva:

Program HaromszogTerulet: Ciklus Ciklus Be: a amíg nem ( a > 0 ) Ciklus Be: b amíg nem ( b > 0 ) Ciklus Be: c amíg nem ( c > 0 ) amíg nem ( a+b>c és a+c>b és b+c>a) s:=(a+b+c)/2 T : s(s  a)(s  b)(s  c) Ki: T Program vége.

-

A mondatszerű leírás nyilvánvaló előnye, hogy nem kell grafikus jelekkel bajlódnunk az algoritmus készítésekor.

4


___________________________________________________________________________ -

Megfigyelhető, hogy az alkalmazott kifejezések megfelelői a legtöbb programozási nyelvben megtalálhatók. Ezért az ilyen módon megírt algoritmust könnyű bármely programozási nyelven kódolni.

-

Az előző pontban leírtak miatt szokás a mondatszerű leírást pszeudo-kódnak is nevezni. Látnunk kell persze, hogy ez nem „igazi” programozási nyelv, hiszen utasításkészlete lényegében az adatbekérésre, kiíratásra, valamint az algoritmikus szerkezetek leírására szorítkozik. De éppen e tulajdonsága teszi alkalmassá arra, hogy segítségével tömören meg tudjuk fogalmazni programjaink lényegét.

5

ALGORITMUSOK, ALGORITMUS-LEÍRÓ ESZKÖZÖK

Recommend Documents