المخطط الانسيابي: برامج، والأشياء، والمكونات، والبناء

في عالم اليوم من التكنولوجيا الرقمية هو الأساس لبرمجة أجهزة الكمبيوتر والأدوات والمعدات الإلكترونية الأخرى المختلفة. والقدرة على خلق بسرعة وبشكل صحيح مخطط تدفق تخدم الأساس، أساس العلم. هذا المخطط هو نموذج بياني للعملية التي يجب اتباعها المعدات. وهو يتألف من وحدات وظيفية الفردية التي تؤدي أغراض مختلفة (بداية / نهاية الإدخال / الإخراج، استدعاء دالة، وهلم جرا. D.).

الخوارزمية وalgorithmization

في الواقع، الخوارزمية هي تعليمات مشترك بشأن التسلسل الذي يجب تنفيذ بعض الخطوات في معالجة البيانات الخام إلى النتيجة المرجوة. وبالإضافة إلى ذلك، وغالبا ما يستخدم هذا المصطلح مفهوم الخوارزمية. ومن المعلوم أنها مجموعة من الأساليب والتقنيات من وضع تسلسل لأداء مهام محددة.

في كثير من الأحيان، لا يتم استخدام خوارزمية كدليل للكمبيوتر، فضلا عن مخطط لتنفيذ أي إجراء. هذا يجعل من الممكن أن نلاحظ كفاءة وفعالية الحلول العملية هذه، لتصحيح أي أخطاء، ومقارنتها بالحلول الأخرى المماثلة قبل إدخال الكمبيوتر. وبالإضافة إلى ذلك، الخوارزمية هي أساس لصياغة البرنامج الذي تريد أن تكتب في لغة برمجة، من أجل مواصلة تنفيذ عملية معالجة المعلومات على جهاز الكمبيوتر. وجاء اليوم على الساحة اثنين من طرق عملية لبناء مثل هذه متواليات. الأول هو تدريجي الوصف اللفظي، والثانية - مشكلة انسيابي. كان أولهم بشكل ملحوظ أقل شيوعا. ويرجع ذلك إلى عدم وضوح والإسهاب هذا. الطريقة الثانية، على العكس من ذلك، هو وسيلة مريحة للغاية لتسلسل الصور. وتوزع على نطاق واسع سواء في مجال التدريب وفي الأدبيات العلمية.

مخططات العناصر

رسم بياني كتلة من خوارزمية البرنامج عبارة عن سلسلة من الأحرف الرسم تفرض تنفيذ عمليات محددة، فضلا عن الاتصالات بينهما. داخل كل من هذه الصور تحتوي على معلومات حول المهمة التي يتعين القيام بها. حجم وتكوين شخصية الجرافيكي، وترتيب تسلسل تسجيل ينظم GOST 19003-80 وGOST 19002-80.

النظر في العناصر الأساسية للمخطط التدفق (في تقديم أية صور فوتوغرافية الأمثلة على علامة).

1. عملية - العمل أو سلسلة من الإجراءات الحوسبة.

2. الحل - تحقق الشروط المحددة.

3. تعديل - رأس الدورة.

4. عملية محددة مسبقا - اللجوء إلى هذا الإجراء.

5. وثيقة - طباعة وإخراج البيانات.

6. بطاقات لكمة - إدخال المعلومات.

7. I / O - الإدخال / الإخراج.

8. الموصل - الفجوة تدفق خطوط.

9. بدء / إيقاف - بداية، نهاية، ووقف، بداية، وتستخدم المدخلات والمخرجات في خوارزميات المساعدة.

10. تعليق - يستخدم لوضع لافتات.

11. التدفقات الرأسي والأفقي - اتجاه تسلسل، وصلة بين الكتل.

12. دمج - التدفقات المركبة.

13. الخلالية الموصل - علامة ترمز إلى الانتقال إلى صفحة أخرى.

قواعد الرقيم

ويتم بناء الرسم البياني للخروج على متطلبات محددة وردت GOST. على سبيل المثال، يتم استخدام خطوط أفقية أو عمودية فقط بالاشتراك الرسوم والرموز. التدفقات من اليمين إلى اليسار ومن أسفل إلى أعلى، وضع علامة دائما السهام. قد لا تكون وضعت خطوط أخرى. يجب أن تكون المسافة بين تيارات موازية لا يقل عن ثلاثة ملليمترات، وبين العناصر الأخرى - لا تقل عن خمسة مليمترات. يجب أن يكون حجم كتلة من مضاعفات الرقم خمسة. نسبة أفقي إلى رمز الرسم الرأسي هو 1.5. في بعض الأحيان قد تكون مساوية لاثنين. للراحة من الوصف، ويجب ترقيم الرسومات. وفقا لطبيعة الروابط تمييز أنواع خطي سير، دوري والمتفرعة هيكل.

المتغيرات، الثوابت وخلايا الذاكرة

من أجل فهم أفضل لمبدأ العمل من الخوارزمية يمكن اعتبارها آلة بسيطة. وهي تتألف من الذاكرة، والتي تتكون من خلايا. تسجيل / رئيس القراءة. المعالج. ما هو مبدأ عمل هذا الجهاز؟ الرأس، بعد أن تلقى أمرا من المعالج، ويكتب البيانات إلى الخلية أو يقرأ الثوابت. في أبسط الحالات، سيكون هذا العدد من الحساب. وعلاوة على ذلك، قد تكون الثوابت بنية بيانات من سلسلة أحرف وغيرها. وفي ظل المفهوم خلية ذاكرة متغيرة حيث يتم تخزين المعلومات. أثناء تنفيذ الخوارزمية يمكن كتابة بيانات مختلفة في مثل هذه الخلية. على هذا المبدأ، وأجهزة الكمبيوتر الشخصية والالكترونيات وغيرها. خوارزمية لأداء أي مهمة عبارة عن مجموعة من الأوامر لقراءة البيانات أو الكتابة في خلية الذاكرة.

المصفوفات

صفائف هي نوع آخر من المتغيرات المفهرسة. في الواقع، عبارة عن مجموعة من الخلايا التي تشترك في التعيين المشترك. صفائف تميز ثنائية الأبعاد، ثلاثي الأبعاد، وهلم جرا. D. أبسط من هذه هو عدد الخلايا متتالية. هذه مجموعة لها اسمها الخاص. كل عنصر له رقم خاص به - مؤشر. ثابت، المخزنة في الخلية يسمى عنصر صفيف.

نوع ثنائي الأبعاد في عناصر موقعها تذكر مصفوفة. وتتميز الخلايا في هذه المصفوفة من قبل اثنين من المؤشرات (أنها تشبه رقعة الشطرنج مع الخلايا مرقمة). يتم تطبيق نفس المبدأ والمزيد من هيكل ثلاثي الأبعاد.

خوارزميات الخطية

يتميز هذا النوع من مخططات تسلسل (ترد الأمثلة في هذا المقال) عن طريق إجراء من البداية إلى النهاية أسفل. في هذه الحالة، وآلة تنفيذ عملية خطوة والمقررة بخطوة. يتم التعامل مع كل عمل من قبل المعالج. وإلى جانب الحوسبة، وقال انه يأمر الكتابة / رئيس قراءة، وحيث ما لتسجيل وكيفية النظر، إذا لزم الأمر. هو مكتوب النتيجة النهائية في خلايا الذاكرة، كل منها له مؤشر ومتاجرها ثابت.

المتفرعة الخوارزميات

في الممارسة العملية، وهو نوع خطية نادرة للغاية. غالبا ما يكون ضروريا لترتيب تسلسل منها، اعتمادا على عائدات ظروف معينة وفقا لفرع معين. ويضم مخطط نوع أفرع عنصر "الحل"، التي يتم من خلالها التحقق من حالة معينة، والمزيد والمزيد من الفروع في التسلسل.

خرائط: أمثلة

النظر في كيفية خوارزمية تعمل وتشعبت. وكمثال على ذلك، واتخاذ وظيفة: ض = ص / س. ويبدو من شرط أن المعادلة لها قيود واحد - لا يمكن تقسيمها على صفر. ولذلك فمن الضروري للقضاء على هذا القرار، وإعلام المستخدم عن الخطأ. رسمها اولا انسيابي. وسوف تتكون من سبع كتل. أول رمز الرسم - "بداية"، والثاني - "أدخل" هنا يجب تعيين قيم X و Y. ويلي ذلك "حل" كتلة، ويتم بها التحقق من حالة X = 0. في هذه الحالة، وآلة تنفذ المصالحة مع خلية ثابتة إذا كانت قيمة المدخلات سيتزامن مع ذلك، ثم خوارزمية يذهب إلى قرار فرع "نعم". في هذه الحالة، يتم نقل التحكم إلى الوحدة الرابعة وآلة إخراج "خطأ"، ينتهي العمل في "إنهاء" رمز السابع. إذا كانت النتيجة سلبية، ثم يتم تنفيذ رمز الرسم عملية تقسيم الخامسة وZ. قيمة مصمما في الانتاج نتيجة كتلة السادسة على الشاشة.

جولة روبن

في كثير من الأحيان، في حل المشاكل لا بد من تكرار تنفيذ أي عملية في نفس الاعتماد للقيم مختلفة من المتغيرات وإنتاج مرور متعددة على نفس الشريحة من هذا الإجراء. وتسمى هذه المناطق الدورات والخوارزمية - دوري. باستخدام هذا الأسلوب يقلل إلى حد كبير من تسلسل نفسها. خوارزميات دوري يمكن تقسيمها إلى نوعين: غير معروفة مسبقا وكمية معروفة من يمر من هذا القبيل مسبقا.

حلول سبيل المثال المتفرعة خوارزمية

النظر في المثال الذي يعطى مخطط مسبقا مع عدد غير معروف للكرة. للقيام بذلك، من أجل حل المشكلة - تحديد الحد الأدنى لعدد أعضاء مجموعة الأعداد الطبيعية، والمبلغ الذي يتجاوز عدد K. يتكون هذا المخطط كتلة من ثمانية أحرف. في البداية، أدخل قيمة (№2) K. ثم، في كتلة 3 تعيين متغير R إلى "واحد"، وهو ما يعني أنه سيبدأ احتساب الأعداد الطبيعية. يتم تعيين المبلغ التراكمي للC في البداية إلى "الصفر". بعد ذلك، يتم نقل السيطرة إلى كتلة الخامس، حيث تنفيذ الأمر يحدث: C = C + P. وهذا يعني أن الجمع قيم خلايا C و P، والكتابة النتيجة في C. بعد إضافة الفصل الدراسي الأول في التسلسل محددا №6 الشروط وحدة - إذا تجاوز مجموع عدد محدد سلفا K؟ إذا كان الشرط هو غير راض، ثم السيطرة يمر في المجموعة الرابعة، حيث يتم زيادة ن متغير من جانب واحد، وتجهيز يستمر مرة أخرى لمنع №5. وهذا الإجراء أن يحدث طالما أن الشروط التالية راض: C> K، أي يتجاوز المبلغ المتراكم قيمة محددة سلفا. ن المتغير هو دورة العداد. التالي المضي قدما لمنع №7، حيث مطبوع النتائج.

الخوارزميات التي تحتوي على هيكل حلقة متداخلة

في كثير من الأحيان الحاجة لخلق حلقة مع الحل حسابي للمشكلة، التي لديها في جسمها دورة مختلفة. وهي تعتبر القاعدة. وتسمى هذه العناصر الهياكل حلقة متداخلة. ترتيبها يمكن أن تكون كبيرة جدا. أنها تحدد حسب الطريقة التي يحقق الحل المطلوب لهذه المشكلة. على سبيل المثال، في تجهيز مجموعة ذات بعد واحد، وكقاعدة عامة، وبنى دورات انسيابي بدون مرفقات. ومع ذلك، في بعض الحالات، في حل مثل هذه المشاكل لا بد من تحديد إصدار مثل هذا القرار. وتجدر الإشارة إلى أن جميع الحلقات المتداخلة، بما في ذلك أول (الخارجي) يجب أن تحتوي عدادات مع أسماء مختلفة. خارج أنها يمكن أن تستخدم المتغيرات العادية خارج دورة.

خوارزميات المساعدة

هذا النوع من تسلسل هو التناظرية من إجراءات اللغة. الخوارزمية المساعدة له اسم ومعلمة دعا رسمية. اسم معين لتمييزه من بين أمور أخرى، والمعلمات من دور المخرجات والمدخلات من الدوال الرياضية. يتم اختيارهم بطريقة قد استنفدت مجموعة كاملة من الكميات المطلوبة. في كثير من الأحيان واحد ونفس معلمة رسمية على حد سواء المدخلات والمخرجات. على سبيل المثال، في مثل هذه يمكن تطبيق خوارزمية لمجموعة مدخلات للمعالجة. في الجزء الناتجة، فإنه يمكن عرضها في شكل معدل كمعلمة الانتاج. ومن بين أنواع الخوارزميات المساعدة التمييز بين الوظائف والإجراءات.

خوارزمية تحلل

ومن يعرف توسيع المخطط العام للالخوارزمية على الدعم (وظائف وإجراءات) والرأس. وهذه طريقة بسيطة جدا، وعندما يتم إعطاء خوارزمية رسم بياني - أولا عزل أجزاء منه، هي المسؤولة عن أكثر من عمل. مصنوعة من أصعب المراحل بوصفها وظيفة وعلى مستوى عال الإجراءات. وعلاوة على ذلك، تم تقسيمها إلى مناطق الابتدائية من مستوى منخفض. ويعمل بمبدأ "من المجمع إلى بسيطة." يقام طالما لن يتم تفكيكها الخوارزمية إلى أبسط عناصرها. وعادة ما يكون القرار تسلسل التحلل يتكون من ثلاث مراحل رئيسية هي: إدخال البيانات، و فرز صفيف، إخراج مجموعة تم فرزها. المراحل الأولى والأخيرة، لما لها من مجرد لسنا بحاجة إلى التوسع، بحيث تؤدي في خوارزمية الرئيسية. لكن الثاني هو حسابات-جزء النفس معقدة جدا، لذلك عادة ما يتم عرضه في كتلة منفصلة. مراحل الفرز، في المقابل، تنقسم إلى قسمين: الحاجة إلى إجراء إنشاء (N-1) أضعاف من مرور مجموعة محددة سلفا والعثور على أصغر عنصر في مجموعة شظية، تليها إعادة ترتيب للجزء الأول من عنصرها. منذ الخطوة الأخيرة ويتكرر عدة مرات، يتم تسجيله كإجراء منفصل.