Спецификации процессов

Спецификации процессов могут быть представлены в виде псевдокодов, блок-схем алгоритмов, Flow-форм, диаграмм Насси-Шнейдермана или просто краткого текстового описания. Наиболее часто используются схемы алгоритмов и псевдокоды.

При структурном программировании различают три вида вычислительного процесса: линейный, разветвленный и циклический:

  • линейная структура – выполнение операторов последовательно;
  • разветвленная структура – в зависимости от выполнения некоторого условия выполняется та или иная последовательность операторов;
  • циклическая структура – многократное выполнение одинаковой последовательности операторов.

1.1. Схемы алгоритмов

Для изображения схем алгоритмов разработан ГОСТ 19.701-90 (см. табл. 1)

Любой, сколь угодно сложный алгоритм, можно представить с использованием трех основных конструкций, которые получили название базовых:

· следование – обозначает последовательное выполнение действий (рис. 1 а);

Таблица 1. Обозначения блоков в схемах алгоритмов программ

Название Обозначение Назначение
Терминатор Начало, завершение программы или подпрограммы
Процесс Обработка данных (вычисления, пересылки и т. п.)
Данные Операции ввода-вывода
Решение Ветвление, выбор, поисковые и итерационные циклы
Подготовка Счетные циклы
Граница цикла
Конец

Любые циклы
Предопределенный процесс Вызов процедур
Соединитель Маркировка разрывов линий
Комментарий Пояснения к операциям

· ветвление – соответствует выбору одного из двух вариантов действий (рис. 1, б);

· цикл-пока – определяет повторение действий, пока не будет нарушено некоторое условие, выполнение которого проверяется в начале цикла (рис. 1, в).

Рис 1. Базовые алгоритмические структуры:

а - следование; б - ветвление; в - цикл-пока

Помимо базовых, процедурные языки программирования высокого уровня обычно используют еще три конструкции, которые можно составить из базовых:

· выбор – обозначает выбор одного варианта из нескольких в зависимо­сти от значения некоторой величины (рис. 2, а);

· цикл-до – обозначает повторение некоторых действий до выполнения заданного условия, проверка которого осуществляется после выполнения действий в цикле (рис. 2, б);

· цикл с заданным числом повторений (счетный цикл) – обозначает по­вторение некоторых действий указанное количество раз (рис. 2, в).

Любая из дополнительных конструкций легко реализуется с помощью базовых. Перечисленные шесть конструкций были положены в основу структур­ного программирования.

Рис. 2. Дополнительные структуры алгоритмов:

а - выбор; б - цикл-до; в - цикл с заданным числом повторений

Пример схемы алгоритма с использованием базовых и дополнительных алгоритмических структур приведен на рис. 3:

 

Рис. 3. Пример схемы алгоритма поиска максимального элемента массива

1.2. Псевдокоды.

Псевдокод – формализованное текстовое описание алгоритма (текстовая нотация). В литературе были предложены несколько вариантов псевдокодов. Один из них приведен в табл. 2.

Таблица 2 Псевдокоды

Структура Псевдокод Структура Псевдокод
Следование <Действие1> <Действие2> Выбор Выбор <код> <код1>:<Действие1> <код2>: <Действие2> … Все-выбор
Ветвление Если <Условие> то <Действие1> иначе <Действие2> Все-если Цикл с заданным количеством повторений Для<индекс> = <n>,<k>,<h> <Действие> Все-цикл
Цикл-пока Цикл-пока <Условие> <Действие> Все-цикл Цикл-до Выполнять <Действие> До <Условие>

Пример алгоритма поиска нужных значений, записанного псевдокодом: