Реализация линейных алгоритмов на языке С++

Повседневная жизнь любого человека заключает в себе решение большого количества задач разной сложности. Это может происходить на работе или во время учебного процесса. Некоторые задачи настолько простые, что мы их, даже не задумываясь, выполняем автоматически. Решение любой задачи, даже если она самая простая, как правило, исполняется последовательно за несколько этапов. Подобного типа последовательность при решении задач называется алгоритмом. В данной статье мы рассмотрим, что представляют собой линейные алгоритмы, как изображает- ся их структура, как реализовывается их решение и программирование.

В алгоритмическом языке линейным является алгоритм, состоящий из команд, выполняющихся одна за другой. Команды в записи алгоритма расположены в таком порядке, в каком обязаны быть реализованы предписываемые ими действия. Данный порядок выполнения называется естественным. Последовательность команд образует составную команду «цепочка», которая в записи блок-схемы имеет вид, приведенный ниже на рисунке [1].

Рис. Блок-схема записи последовательности команд

В математике к линейным алгоритмам относятся алгоритмы, которые представлены формулами. Они более простые для программирования.

В настоящее время существует множество разных языков программирования. Одним из таковых является язык С++. Он востребован, популярен и удобен для использования. Язык программирования С++ обладает рядом достоинств перед другими языками и применяется во всех областях современности.

Рассмотрим следующие задачи:

Задача 1. Даны три числа. Увеличьте их в 4 раза и выведите на кран.

Задача 2. Даны три целых числа. Необходимо найти их среднее арифметическое.

Задача 3. Даны катеты прямоугольного треугольника. Необходимо найти его периметр [2].

Если известны исходные данные, тогда решить данные задачи не составит много труда. Но наша цель – научиться разъяснять, как их решить, формальному исполнителю – компьютеру.

Для того, чтобы достигнуть цели во всех случаях необходимо реализовать следующие действия:

• 1.    установить, что является исходными данными и определить их тип;

• 2.    установить, что можно считать результатом и определить тип его значения;

• 3.    выбрать как будут обозначены переменные, где будут храниться исходные данные и результаты;

• 4.    установить, понадобятся ли вспомогательные переменные для того чтобы хранить промежуточные результаты;

• 5.    выбрать операции, необходимые для того, чтобы выполнить для решения задачи и при этом выяснить, каким образом данные операции будут записаны в систему команд исполнителя;

• 6.    обеспечить ввод исходных данных;

• 7.    показать порядок выполнения действий;

• 8.    обеспечить вывод результатов, для того чтобы он был доступен человеку, использующий эту программу.

Разработаем алгоритм и программу для каждой из задач в соответствии с указанным порядком действий.

Рассмотрим примеры записи линейных алгоритмов в виде блок-схемы и на языке С++.

• Пример 1. Даны три числа. Увеличьте их в 4 раза и выведите на кран.

  
  
  

#include int main()

{

//Объявление переменных int ch1, ch2,ch3;

int rez1, rez2, rez3;

// Ввод значение переменных cin>> ch1;

cin>> ch2;

cin>> ch3;

//Увеличение чисел в 4 раза rez1=4*ch1;

rez2=4*ch2;

rez3=4*ch3;

// Вывод результата cout<

cout<

cout<

return 0;

}

Пример 2. Дано три целых числа. Необходимо найти их среднее арифметическое.

#include int main()

{

//Объявление переменных int ch1, ch2, ch3;

float Sr;

// Ввод значение переменных cin>> ch1;

cin>> ch2;

cin>> ch3;

// Вычисление среднего арифметического трех чисел

Sr= (ch1+ch2+ch3)/3;

// Вывод результата cout<< “Sr=”<< Sr<

return 0;

}

Пример 3. Даны катеты прямоугольного треугольника. Необходимо найти его пери-

метр.

#include

#include int main()

{

//Объявление переменных int kt1;

int kt2;

float gip, P;

// Ввод значение переменных cin>> kt1;

cin>> kt2;

// Вычисление гипотенузы и периметра

// прямоугольного треугольника gip=sqrt(pow(kt1,2)+ pow(kt2,2));

P= kt1+ kt2+ gip;

// Вывод результата cout<< “P=”<< P<

return 0;

}

Итак, подведем итоги данной статьи.

Разработка программы – это творческий процесс. Данный продукт, который создан индивидуально любым программистом, опираясь на его знаниях, умениях, навыках и опыте работы.

Одна из сложностей программирования является использование алгоритмических структур. Линейный алгоритм является самым простым и не дает возможности реализовать элементы программы в зависимости от условий, но на него опирается остов всей программы.

Для визуального представления связи элементов программы применяются блок-схемы. Перед тем как приступить к написанию программы, желательно составить подобную схему, которая в дальнейшем поможет не совершать ошибки.