ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 10.6

Тема: Допоміжні алгоритми

Мета: визначити основні правила та принципи побудови алгоритмів по обробці елементів масивів інформації графічним способом та набути практичні навички роботи з редактором блок-схем AFCE.

Обладнання: комп’ютери типа Pentium з ОС Windows (XP, Seven), програма-редактор блок-схем AFCE.

Теоретичні основи:

Допоміжні (підлеглі) алгоритми

Часто при побудові алгоритму виявляється можливим використовувати вже розроблені раніше алгоритми. Так, при побудові алгоритму за принципом «зверху вниз» звичайно намагаються всю задачу розбити на більш прості під задачі, і якщо для якоїсь під задачі вже побудований алгоритм, то він може бути включений до складу знову розроблювального алгоритму. Це дозволяє не повторювати вже пророблену роботу, заощадити час на розробку нового алгоритму, а також уникнути при записі нового алгоритму повторення тексту в тій його частині, що вже описана в готовому алгоритмі.

Готові алгоритми, що включаються цілком у склад розроблювального алгоритму, називають допоміжними або підлеглими алгоритмами на відміну від головного або основного алгоритму, до складу якого вони включаються.

Використання допоміжних алгоритмів викликає необхідність оформляти їх спеціальним образом, щоб мати можливість надалі посилатися на них в основному алгоритмі. Формальні способи оформлення таких алгоритмів широко застосовуються в мовах програмування, а самі допоміжні алгоритми, записані на мовах програмування, називають підпрограмами або процедурами.

При використанні псевдокоду або схем повна формалізація в оформленні підлеглих алгоритмів, як правило, не виробляється. Однак і тут використовуються деякі загальні принципи оформлення.

У заголовку підлеглого алгоритму слідом за ім'ям може вказуватися в круглих дужках список формальних параметрів. Такий підлеглий алгоритм називають алгоритмом з параметрами. У списку формальних параметрів вказуються імена вхідних і вихідних величин (аргументів і результатів) алгоритму. Це необхідно для того, щоб при посиланні на підлеглий алгоритм в основному алгоритмі можна було задати значення аргументів, а після виконання підлеглого алгоритму — скористатися результатами – значеннями  відповідних перемінних.

Посилання на допоміжний алгоритм в основному алгоритмі здійснюються за допомогою спеціальної команди, виклику допоміжного алгоритму, у якій вказуються ім'я підлеглого алгоритму і список фактичних параметрів, що повинні бути підставлені замість формальних параметрів при виконанні допоміжного алгоритму. Таким чином, команда виклику допоміжного алгоритму має вигляд:  <ім'я допоміжного алгоритму> (список фактичних параметрів)

Виконання такої команди еквівалентно виконанню допоміжного алгоритму.

Приклади виконання завдання:

Задача №1: Скласти схему алгоритму визначення частки і залишку від розподілу двох натуральних чисел.

Пояснення до розробки алгоритму рішення задачі:

1. Для виконавця, що має в системі команд команду розподілу націло (позначимо її ), алгоритм визначення частки q і залишку r при розподілі двох натуральних чисел може бути представлений у такому вигляді:

Допоміжний алгоритм – визначення частки q і залишку r в задачі:

Графічний засіб – блок-схема:    Псевдокод алгоритмічною мовою:

Цей алгоритм оформлений як допоміжний алгоритм із параметрами, де a,b,q,r  – формальні параметри.

1.2. Припустимо тепер, що задано дві послідовності натуральних чисел однакової довжини: x1, x2, …, x10 і y1, y2, …, y10. Необхідно підрахувати число N пар (хi ;уi), 1i10, що відповідають один одному кратних чисел цих послідовностей і знайти суму часток від розподілу більшого числа кожної такої пари на менше. Очевидно, що ця задача може бути вирішена послідовним перебором усіх пар відповідних чисел цих послідовностей і застосуванням до кожної пари підлеглого алгоритму «частка_залишок», який ми назвемо FFF.

В основному алгоритмі задається виклик допоміжного алгоритму (FFF(xi,yi,q,r)) та вказуються фактичні параметри.

Основний алгоритм, що назвемо «кратні_пари», у записі на псевдокоді буде мати такий вид:

Основний алгоритм задачі:

Графічний засіб – блок-схема:

На схемах виклики допоміжних алгоритмів позначаються у виді спеціальної  геометричної  фігури символу «визначений процес» або «процес», усередині якої записується команда ім'я та фактичні параметри допоміжного алгоритму.

Порядок виконання роботи:

• Розробити алгоритм рішення задачі словесним методом та записати його в звіті;
• Побудувати блок-схему в редакторі AFCE;
• Ввести команди в символи блок-схеми;
• Замалювати блок-схему в звіті;
• Записати псевдокод програми рішення задачі;
• Представити рішення задачі в програмі AFCE викладачу.

Завдання №1: Скласти схеми алгоритмів для обчислення виразу y(5, -5, 0)+2y(x,4x,8)+y(4x,m,3) за основним алгоритмом, а визначення y(a,d,c)=a²+b²+4c²-sin(ab) за допоміжнім алгоритмом:

Алгоритм рішення задачі – словесний засіб:

Допоміжній алгоритм задачі:

Графічний засіб – блок-схема:      Псевдокод алгоритмічною мовою:

Основний алгоритм задачі:

Графічний засіб – блок-схема:      Псевдокод алгоритмічною мовою:

Позначка про виконання завдання: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання №2: Скласти схеми допоміжного  та основного алгоритмів для обчислення виразу:

де r, q, p – дійсні числа:

Алгоритм рішення задачі – словесний засіб:

Допоміжній алгоритм задачі:

Графічний засіб – блок-схема:      Псевдокод алгоритмічною мовою:

Основний алгоритм задачі:

Графічний засіб – блок-схема:      Псевдокод алгоритмічною мовою:

Позначка про виконання завдання: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольні питання:

1. Дайте визначення поняттю «алгоритм»?
2. Якими засобами можна задати алгоритм?
3. Які базові структури алгоритмів Ви знаєте?
4. Дайте визначення поняттю «допоміжний алгоритм»?
5. Дайте визначення поняттю «основний алгоритм»?
6. Дайте визначення поняттю «формальних параметрів»?
7. Дайте визначення поняттю «фактичних параметрів»?
8. Як виконується звернення до підлеглого алгоритму з основного алгоритму?
9. Які типи «зборки» комбінацій базових алгоритмічний конструкцій Ви знаєте?
10. Наведіть приклади комбінацій базових алгоритмічний конструкцій.

Відповідь на тест-опитування:          Перездача           Перездача 

Варіант №_____

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

Варіант №_____

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

Варіант №_____

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

_____________________

Висновок: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторну роботу виконав студент____________________________________________________

                                                                                                                        ^{Підпис.                                                  Прізвище, ініціали}

Лабораторну роботу перевірив і прийняв викладач ________________________________________

                                                                                                                                                       ^{Підпис.                                   Прізвище, ініціали}

________________________                                           _______________________________

                               ^{Дата                                                                                                                                             Оцінка}

Заходи безпеки:

ПРОЧИТАТИ ІНСТРУКЦІЮ ПО ТЕХНІЦІ БЕЗПЕКИ РОБОТИ НА ПК (стор. 9)

Форма звіту:

1. Роздрукувати звіт з лабораторної роботи за методичними вказівками:

• тема;
• мета;
• теоретичні відомості;
• порядок виконання роботи;
• контрольні питання;
• лист висновку по роботі.

2. заповнити всі необхідні місця в звіті виконання завдань лабораторної роботи:
3. відповісти на контрольні питання;
4. написати висновок по роботі;
5. здати звіт викладачу.