Алгоритм
және оның қасиеттері.
Жаңа технологиялар колледжі, Шымкент,
Қазақстан
Алтынбекова
А.А.
Егер
сіз берілген есепті шешу үшін қандай да бір программалау тілінде
программа жазғыңыз келсе, онда алдымен есепті шешудің
алгоритмін құруыңыз керек. Алгоритм – математикадағы
ең
бір
іргелі
ұғымдардың
бірі. Осылайша
алгоритм
ұғымы
математикада
ертеден
қолданыла
бастағанымен, математикалық
теорияның
объектісі
ретінде
кейбір
проблемаларды
зерттеуге
байланысты
ХХ
ғасырдың 30-шы
жылдарында
зерттеле
бастады. Алгоритм
белгілі
бір
реттіліепен
бірінен
соң
бірі
орындалатын
бірнеше
қадамдардан
тұрады. Алгоритмнің
әрбір
қадамы
бір
немесе
бірнеше
қарапайым
операцияларды
қамтиды. Алгоритм
ұғымның
мәнін
аша
түсетін
оның
мынадай
қасиеттері
бар:
1. Алгоритм
дискретті
информациялармен
жасалатын
әрекеттерді
тағайындайды
және
өрнектейді. Алгоритмге
қатысты
әрекеттердің
бәрі
дискретті
болады. Алгоритмнің
жұмысына
қажетті
материалдар
ретінде
символдық
мәтіндер
және
сандар
пайдаланылады.
2. Алгоритм біздің қалауымызға
қарай
өзгертуге
болмайтын
нақты
нұсқау
алгоритмде
не
істеу
керектігі
алдын-ала
айқын
береді. Мысалы, бір
есепті
шешудің
алгоритмі
берілсе
онда
ойланбай-ақ
алгоритмде
қандай
нұсқаулар
берілсе, сол
нұсқауларды
берілу
ретімен
орындасақ, есеп
шығады.
3. Бір алгоритмнің өзін бірнеше есептің
шешімін табу үшін пайдалану мүмкіндігі, яғни бастапқы
деректер мәндерінің жиынына пайдаланылу мүмкіндігі бар.
Алгоритмнің мұндай қасиетін көпшілікке бірдейлік,
басқаша айтқанда, жалпылық қасиеті деп атайды.
4. Әрбір алгоритм белгілі
бір
бастапқы
деректердің
болуын
талап
етеді
және
іздеген
нәтижені
алуға
жеткізеді. Мысалы, екі
санды
қосу
алгоритмнде
қосылғыштар
бастапқы
деректерге, ал
қосынды
нәтижеге
жатады. Алгоритмнің
ең
маңызды
қасиеті
жоғарыда
анықталғандық
қасиетінде
айтылғандай
оның
орындалу
нәтижесінің
атқарушыға
тәуелсіздігі.
Алгоритмнің
құрамы
дараланып
және
оның
әрекеттері
анықталғаннан
кейін
алгоритмді
жазып
көрсету
тәсілін
және
тілін
білу
керек
Алгоритмдік
тілді
падалану
оны
құрушының
өзіне
ғана
түсінікті
командаларды
көпшілік
қауымның
пайдалануына
мүмкіндік
береді.
Алгоритмді
жазудың
бірнеше
тәсілдері
бар. Төменде
алгоритмді
бейнелеу
әдістерінің
логикалық
құрылымы
көрсетілген. Алгоритмді
бейнелеу
әдістерінің
ішінен
біз
блок – схема
мен
мектептік
алгоритмдік
тілді
пайдаланамыз.
Блок
деп
аталатын
мұндай
фигуралардың
ішіне
кезеңдердің
мазмұны
жазылады. Есептелу
процесінің
бағыты
блоктарды
қосатын
стрелкалармен
көрсетіледі. Осы
аталғандардың
бәрі
блок – схема
тілінің
алфавитін
құрайды
және
олардың
мағынасы
алдын
ала
келісілген
келісім
бойынша
беріледі.
Төмендегі 1-кестеде
стандартты
блок – схема
тілінің
алфавиті
берілген. Әрбір
блок
схеманың
басы
және
соңы
деп
аталатын
блоктары
болады.
Басы, соңы
блоктарынан
басқа
әрбір
блоктың
бір
ену
және
бір – екі
шығу
сызықтары
болады.
Сызықтық
алгоритм
Егер
алгоритмнің N қадамы
болса
және
олардың
барлығы
басынан
аяғына
дейін
бірінен
соң
бірі
тізбектеле
орындалатын
болса, онда
ондай
алгоритмді
сызықтық
алгоритм
деп
атаймыз. Сызықтық
алгоритмнің
блок – схемасы
мына
суретте
бейнеленген.
Кез
келген
шарт
мынадай
үш
бөлімнен
тұрады:
- сол жақ бөлігі;
- салыстыру таңбасы;
-
оң жақ бөлігі.
Мысалдар
келтірейік: А > 0, Х < А+С, К = 6
Мына
төменде алгоритмнің тармақталушының
бөлігінің жалпы түрі келтірілген.
егер
< шарт > онда "иә" тармағы әйтпесе "
жоқ " тармағы бітті
Мұнда
егер, онда, әйтпесе, бітті – қызметші сөздер, егер
команданың басын, ал бітті команданың аяқталуын білдіреді.
Шартты
тексеру блогын сіздер блок – схемада ромбымен таңбалаймыз. Егер шарт
дұрыс болса, онда есепті шешу үшін "иә"
тармағы пайдаланылады, ал оған кері жағдайда -
"жоқ" тармағы пайдаланылады.
Мысал
үшін ах + вх + с = 0 квадрат теңдеуінің нақты
түбірлерін табуға және нақты түбірлері
болмаған жағдайда оған сәйкес хабарды баспаға
шығаратын тармақталу алгоритмнің блок – схемасын келтірейік.
Қайталанушы
алгоритм
Егер
берілген шамаға тәуелді алгоритмнің белгілі бір тізбектелген
қадамдарды бірнеше рет орындалатын болса, онда ондай алгоритмді
қайталанушы алгоритм дейміз. Бұл шама цикл параметрі деп аталады.
Блок-схемадан
көрініп тұрғанындай бұл алгоритм екі
тармақталудың ілесуі болып табылады. Бірінші ілесуде
(тармақталу командасының толық үлгіде жазылуы) а
және в сандарының үлкені ізделінеді және олардың
үлкені у-ке меншіктеледі.
Екінші
ілесуде (тармақталу командасының қысқаша түрде
жазылуы) у-тің мәні үшінші сан с-мен салыстырылады. Егер
у<с болса, онда у-ке с меншіктеледі, ал керісінше болса, онда у
өзгерісіз қалады. Осылайша алгоритм орындалғанда айнымалы у өзінің
мәні етіп а, в
және с сандарының ең үлкенін қабылдайды.
Пайдаланылған
әдебиеттер:
1.
К.Халықова.
Информатиканы оқыту әдістемесі. Алматы, Білім, 2000ж.
2.
М.П.Лапчик.,
И.Г.Семакин., Е.К.Хеннер. Методика преподавания информатики. Москва, 2003.
3.
О.Камардинов.
Информатика. Алматы, 2004ж.
4.
Мемлекеттік
білім беру стандарты. Алматы, Ы.Алтынсарин атындағы қазақ
білім академиясы, Ресми басылым, 2002ж.
5.
Жақыпбекова
Г.Т. Информатиканы оқыту эдістемесі.-Шымкент, 2003ж.
6.
О.
Камардинов «Есептеуіш техника және программалау» Алматы, 1997ж.