Выбор метода решения задачи

Выбор метода решения задачи

Как правило, для большинства задач методы решения уже разработаны, и нередко в нескольких вариантах. Остается только выбрать тот, который больше всего отвечает некоторым требованиям

 (минимальный объем памяти, минимальная трудоемкость, максимальная эффективность, достаточная точность, допустимая погрешность вычислений и т.д.). В математике, например, известны методы точных вычислений и методы приближенных вычислений (для поиска корней нелинейных уравнений, вычисления определенных интегралов и т.п.).

Часто для реализации одного и того же численного метода можно предложить несколько алгоритмов, различающихся по своей простоте, объему вычислительной работы, емкостным затратам и т.д. Для решения задачи стараются выбрать алгоритм, обеспечивающий наиболее эффективное использование машины.

Разработка алгоритма

Само слово “алгоритм” происходит от имени персидского математика Аль Хорезми, который в IX веке разработал правила четырех арифметических действий.

Алгоритм - это описание некоторой последовательности арифметических и логических действий над числовыми значениями, которые приводят к получению результата решения задачи при различных исходных данных.

Этот этап, пожалуй, самый важный. Разработка алгоритма является сложным и трудоемким процессом. На данном этапе создается подробный план решения задачи. Успешная разработка алгоритма позволяет избежать многих ошибок, поскольку именно на этом этапе определяется логика будущей программы. А ведь труднее всего находить и исправлять логические ошибки.

Если к разработке алгоритма отнестись недостаточно внимательно, то в дальнейшем, на этапе программирования появятся трудности, алгоритм потребует дополнительной доработки. Также может выясниться, что, к сожалению, алгоритм дает ошибки или вообще не выполним, и нужно разработать другой.

Алгоритм - это не просто последовательность действий, а обладающая определенными свойствами (характеристиками). К основным свойствам алгоритма относятся:

-         массовость: алгоритм позволяет получить результат при различных исходных данных;

-         результативность: алгоритм должен приводить к получению результата за конечное число шагов, т.е. быть обязательно конечным;

-         определенность: предписания, входящие в алгоритм, должны быть точными и понятными исполнителю, однозначными и не оставлять места для ее неоднозначного толкования и неопределенного исполнения;

-         дискретность: алгоритм может быть разбит на отдельные элементарные шаги, возможность выполнения которых на компьютере интерпретируется однозначно.

Наиболее простой и универсальной формой представления алгоритма является словесное описание, которое содержит записанную на естественном языке, точнее, на языке предписаний, четкую пошаговую последовательность предписаний.

Но наглядностью обладает форма записи алгоритма в виде графической схемы. Графический способ описания алгоритма (блок- схема) получил самое широкое распространение. Для графического описания алгоритмов используются блоки, которые соединяются между собой линиями связи (см. приложение 1).

Каждый этап вычислительного процесса представляется геометрическими фигурами, т.е. блоками. Они делятся на арифметические или вычислительные (прямоугольник), логические (ромб) и блоки ввода-вывода данных (параллелограмм). Внутри блока дается описание соответствующего действия (см. рис.1).

Рис. 1 - Изображение этапов вычислительного процесса Порядок выполнения этапов указывается стрелками,

соединяющими блоки. Геометрические фигуры размещаются сверху вниз и слева на право. Нумерация блоков производится в порядке их размещения в схеме. Недостатком графических схем алгоритмов является громоздкость.

Скачано с www.znanio.ru