Реферат: Команда ветвления, команда повторения

         Рассмотрим процессуправления информационным процессом, в котором в качестве управляемого объектавыбран текст. Другими словами, рассмотрим информационный процесс, связанный средактированием, т.е. изменением состояния текста.

        Во-первых, для того, чтобы преобразовать текст, должен существоватькто-то или что-то, который эти преобразования выполняет. Иными словами,необходим исполнитель этих преобразований.

        Во-вторых, процесс преобразования текста необходимо разбить на отдельныеоперации, которые должны быть записаны в виде отдельных команд исполнителю.Каждый исполнитель обладает определенным набором – системой команд, которыеон может выполнить. В процессе редактирования текста возможны различныеоперации: удаление, копирование, перемещение или замена егофрагментов. Исполнитель редактирования текста должен быть в состоянии выполнитьэти операции.

        В-третьих, должно быть определено начальноесостояние объекта, в данном случае текста, и его требуемое конечное состояние (цельпреобразования).

         Будемговорить, что информационный процесс, обладающий всеми перечисленными вышесвойствами, называется алгоритмом.

         Словоалгоритм происходит от algorithmi– латинской формы написанияимени великого математика IXвека Аль Хорезми, которыйсформулировал правила выполнения арифметических действий. Первоначально подалгоритмами и понимали только правила выполнения четырех арифметическихдействий над многозначными числами. В дальнейшем это понятие стали использоватьвообще для обозначения последовательности действий, приводящих к решениюпоставленной задачи.

         Алгоритм– это понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечнуюпоследовательность команд, приводящую от исходных данных к искомому результату.Запись алгоритма распадается на отдельные указания исполнителю выполнитьнекоторое законченное действие. Каждое такое указание называется командой.Команды алгоритма выполняются одна за другой. После каждого шагаисполнения алгоритма точно известно, какая команда должна выполнятьсяследующей. Совокупность команд, которые могут быть выполнены исполнителем,называется системой команд исполнителя.  Всякий алгоритм составляется из простых команд, команд-обращений квспомогательным алгоритмам и структурных команд. К структурным относятсякоманды ветвления и команды повторения (команду повторения чаще называютциклом).

         Покоманде ветвления исполнитель выбирает один из двух путей исполненияалгоритма с непременным выходом на общее продолжение. Выбор происходит покакому-либо условию, т.е. алгоритм выполняется в зависимости от условия иливопроса, на который можно ответить «да» или «нет», т.е. условие может бытьистинным (да) или ложным (нет). На учебном алгоритмическом языке ветвлениепредставляется так:

Если<условие>то <серия1>иначе <серия2> конец ветвления.

Здесь <серия1> и<серия2> — этов общем случае некоторые последовательности команд на положительной ветви (да)и отрицательной ветви (нет) ветвления.

         Вотпример использования ветвления в бытовой ситуации:

Если на улице идет дождь то — надеть сапоги, иначе — надеть туфли

Конец ветвления — выйти из дома. 

Далее приведен пример блок-схемы полного ветвления «если-то-иначе»:

        Рассмотренный вариант команды ветвления называется полным ветвлением.Если же на ветви «нет» отсутствует последовательность команд, т.е. <серия2>отсутствует, то такое ветвление называется неполным. Вот пример неполноговетвления из той же бытовой серии:

Если на улице идет дождь то – взять зонт

Конец ветвления – выйти из дома.

Далее приведен пример блок-схемы неполного ветвления«если-то»

        Теперь рассмотрим команду повторения. Команды повторениясоставляют цикл. Цикл – это команда исполнителю многократно повторить указаннуюпоследовательность команд.

        Однако слово «многократно» не значит «до бесконечности». Организацияциклов, никогда не приводящая к остановке в выполнении алгоритма, являетсянарушением требования его результативности – получения результата за конечноечисло шагов. В жизни мы часто выполняем один и тот же набор действий. Например,как мы моем грязную посуду?Мы берем первую тарелку,моем ее, и ставим в шкаф для посуды, затем берем вторую тарелку и делаем с нейто же самое и так мы делаем до тех пор, пока не вымоем всю посуду.

        Рассмотрим графическое представление циклического алгоритма. В неговходят в качестве базовых следующие структуры:блок проверки Р и блок S,называемый телом цикла. Если тело цикла S  расположено после проверки условия Р (цикл спредусловием), то может случиться, что при определенных условиях блок Sневыполнится ни разу. Такой вариант организации цикла, управляемый предусловием,называется цикл-пока (пока «Р» повторять«S», конец цикла).

Если условие Р не выполняется, то происходит выход изцикла на команду, записанную после строки «конец цикла». Здесь условие Р – этоусловие на продолжение цикла.

        Возможен другой случай, когда тело цикла Sвыполняется по крайней мереодин раз и будет повторяться до тех пор, пока не станет истинным условие Р.Такая организация цикла, когда его тело расположено перед проверкой условия Р,носит название цикла с постусловием, или цикл-до Истинность условия Р в этомслучае – условие окончания цикла.

        Отметим, что возможна ситуация с постусловием и при организации цикла-пока. Итак, цикл-до завершается, когда условие Рстановится истинным, а цикл-пока, когда Р становитсяложным. Другими словами, цикл-до выполняется «до» истинности условия, а цикл-пока выполняется, «пока» указанное логическое выражениеостается истинным. На учебном алгоритмическом языке цикл-покапредставляется так:

Пока на полке есть книги, взять книгу с полки, конеццикла.

Далее приведен пример изображения цикла-пока в виде блок-схемы:

Цикл-до представляется аналогично:

Брать книгу с полки до тех пор, когда возьмешькрасную книгу, конец цикла.

Далее приведен пример изображения цикла-до в видеблок-схемы.

        Представление информационного процесса в форме алгоритма позволяетпоручить его автоматическое исполнение различным техническим устройствам, средикоторых особое место занимает компьютер. При этом говорят, что компьютерисполняет программу (последовательность команд), реализующую алгоритм накаком-либо языке программирования.

        Исполнитель алгоритма – это человек или автомат (в частности, им можетбыть процессор ЭВМ), умеющий выполнить некоторый, вполне определенный набордействий.