Обозначения в блок схемах – Блок-схемы алгоритмов. ГОСТ. Примеры — Блог программиста

Блок-схемы алгоритмов. ГОСТ. Примеры — Блог программиста

Схема — это абстракция какого-либо процесса или системы, наглядно отображающая наиболее значимые части. Схемы широко применяются с древних времен до настоящего времени — чертежи древних пирамид, карты земель, принципиальные электрические схемы. Очевидно, древние мореплаватели хотели обмениваться картами и поэтому выработали единую систему обозначений и правил их выполнения. Аналогичные соглашения выработаны для изображения схем-алгоритмов и закреплены ГОСТ и международными стандартами.

На территории Российской Федерации действует единая система программной документации (ЕСПД), частью которой является Государственный стандарт — ГОСТ 19.701-90 «Схемы алгоритмов программ, данных и систем» [1]. Не смотря на то, что описанные в стандарте обозначения могут использоваться для изображения схем ресурсов системы, схем взаимодействия программ и т.п., в настоящей статье описана лишь разработка схем алгоритмов программ.

Рассматриваемый ГОСТ практически полностью соответствует международному стандарту ISO 5807:1985.

Содержание:

1. Элементы блок-схем алгоритмов
2. Примеры блок-схем
3. Нужны ли блок-схемы? Альтернативы

Элементы блок-схем алгоритмов

Блок-схема представляет собой совокупность символов, соответствующих этапам работы алгоритма и соединяющих их линий. Пунктирная линия используется для соединения символа с комментарием. Сплошная линия отражает зависимости по управлению между символами и может снабжаться стрелкой. Стрелку можно не указывать при направлении дуги слева направо и сверху вниз. Согласно п. 4.2.4, линии должны подходить к символу слева, либо сверху, а исходить снизу, либо справа.

Есть и другие типы линий, используемые, например, для изображения блок-схем параллельных алгоритмов, но в текущей статье они, как и ряд специфических символов, не рассматриваются. Рассмотрены лишь основные символы, которых всегда достаточно студентам.

Терминатор начала и конца работы функции	Терминатором начинается и заканчивается любая функция. Тип возвращаемого значения и аргументов функции обычно указывается в комментариях к блоку терминатора.
Операции ввода и вывода данных	В ГОСТ определено множество символов ввода/вывода, например вывод на магнитные ленты, дисплеи и т.п. Если источник данных не принципиален, обычно используется символ параллелограмма. Подробности ввода/вывода могут быть указаны в комментариях.
Выполнение операций над данными	В блоке операций обычно размещают одно или несколько (ГОСТ не запрещает) операций присваивания, не требующих вызова внешних функций.
Блок, иллюстрирующий ветвление алгоритма	Блок в виде ромба имеет один вход и несколько подписанных выходов. В случае, если блок имеет 2 выхода (соответствует оператору ветвления), на них подписывается результат сравнения — «да/нет». Если из блока выходит большее число линий (оператор выбора), внутри него записывается имя переменной, а на выходящих дугах — значения этой переменной.
Вызов внешней процедуры	Вызов внешних процедур и функций помещается в прямоугольник с дополнительными вертикальными линиями.
Начало и конец цикла	Символы начала и конца цикла содержат имя и условие. Условие может отсутствовать в одном из символов пары. Расположение условия, определяет тип оператора, соответствующего символам на языке высокого уровня — оператор с предусловием (while) или постусловием (do … while).
Подготовка данных	Символ «подготовка данных» в произвольной форме (в ГОСТ нет ни пояснений, ни примеров), задает входные значения. Используется обычно для задания циклов со счетчиком.
Соединитель	В случае, если блок-схема не умещается на лист, используется символ соединителя, отражающий переход потока управления между листами. Символ может использоваться и на одном листе, если по каким-либо причинам тянуть линию не удобно.
Комментарий	Комментарий может быть соединен как с одним блоком, так и группой. Группа блоков выделяется на схеме пунктирной линией.

Примеры блок-схем

В качестве примеров, построены блок-схемы очень простых алгоритмов сортировки, при этом акцент сделан на различные реализации циклов, т.к. у студенты делают наибольшее число ошибок именно в этой части.

Сортировка вставками

Массив в алгоритме сортировки вставками разделяется на отсортированную и еще не обработанную части. Изначально отсортированная часть состоит из одного элемента, и постепенно увеличивается.

На каждом шаге алгоритма выбирается первый элемент необработанной части массива и вставляется в отсортированную так, чтобы в ней сохранялся требуемый порядок следования элементов. Вставка может выполняться как в конец массива, так и в середину. При вставке в середину необходимо сдвинуть все элементы, расположенные «правее» позиции вставки на один элемент вправо. В алгоритме используется два цикла — в первом выбираются элементы необработанной части, а во втором осуществляется вставка.

Блок-схема алгоритма сортировки вставками

В приведенной блок-схеме для организации цикла используется символ ветвления. В главном цикле (i < n) перебираются элементы необработанной части массива. Если все элементы обработаны — алгоритм завершает работу, в противном случае выполняется поиск позиции для вставки i-того элемента. Искомая позиция будет сохранена в переменной j в результате выполнения внутреннего цикла, осуществляющем сдвиг элементов до тех пор, пока не будет найден элемент, значение которого меньше

i-того.

На блок-схеме показано каким образом может использоваться символ перехода — его можно использовать не только для соединения частей схем, размещенных на разных листах, но и для сокращения количества линий. В ряде случаев это позволяет избежать пересечения линий и упрощает восприятие алгоритма.

Сортировка пузырьком

Сортировка пузырьком, как и сортировка вставками, использует два цикла. Во вложенном цикле выполняется попарное сравнение элементов и, в случае нарушения порядка их следования, перестановка. В результате выполнения одной итерации внутреннего цикла, максимальный элемент гарантированно будет смещен в конец массива. Внешний цикл выполняется до тех пор, пока весь массив не будет отсортирован.

Блок-схема алгоритма сортировки пузырьком

На блок-схеме показано использование символов начала и конца цикла. Условие внешнего цикла (А) проверяется в конце (

с постусловием), он работает до тех пор, пока переменная hasSwapped имеет значение true. Внутренний цикл использует предусловие для перебора пар сравниваемых элементов. В случае, если элементы расположены в неправильном порядке, выполняется их перестановка посредством вызова внешней процедуры (swap). Для того, чтобы было понятно назначение внешней процедуры и порядок следования ее аргументов, необходимо писать комментарии. В случае, если функция возвращает значение, комментарий может быть написан к символу терминатору конца.

Сортировка выбором

В сортировке выбором массив разделяется на отсортированную и необработанную части. Изначально отсортированная часть пустая, но постепенно она увеличивается. Алгоритм производит поиск минимального элемента необработанной части и меняет его местами с первым элементом той же части, после чего считается, что первый элемент обработан (отсортированная часть увеличивается).

Блок-схема сортировки выбором

На блок-схеме приведен пример использования блока «подготовка», а также показано, что в ряде случаев можно описывать алгоритм более «укрупнённо» (не вдаваясь в детали). К сортировке выбором не имеют отношения детали реализации поиска индекса минимального элемента массива, поэтому они могут быть описаны символом вызова внешней процедуры. Если блок-схема алгоритма внешней процедуры отсутствует, не помешает написать к символу вызова комментарий, исключением могут быть функции с говорящими названиями типа swap, sort, … .

На блоге можно найти другие примеры блок-схем:

Часть студентов традиционно пытается рисовать блок-схемы в Microsoft Word, но это оказывается сложно и не удобно. Например, в MS Word нет стандартного блока для терминатора начала и конца алгоритма (прямоугольник со скругленными краями, а не овал). Наиболее удобными, на мой взгляд, являются утилиты

MS Visio и yEd [5], обе они позволяют гораздо больше, чем строить блок-схемы (например рисовать диаграммы UML), но первая является платной и работает только под Windows, вторая бесплатная и кроссплатфомренная. Все блок-схемы в этой статье выполнены с использованием yEd.

Нужны ли блок-схемы? Альтернативы

Частные конторы никакие блок-схемы не используют, в книжках по алгоритмам [6] вместо них применяют словесное описание (псевдокод) как более краткую форму. Возможно блок-схемы применяют на государственных предприятиях, которые должны оформлять документацию согласно требованиям ЕСПД, но есть сомнения — даже для регистрации программы в Государственном реестре программ для ЭВМ никаких блок-схем не требуется.

Тем не менее, рисовать блок-схемы заставляют школьников (примеры из учебников ГОСТ не соответствуют) — выносят вопросы на государственные экзамены (ГИА и ЕГЭ), студентов — перед защитой диплом сдается на нормоконтроль, где проверяется соответствие схем стандартам.

Разработка блок-схем выполняется на этапах проектирования и документирования, согласно каскадной модели разработки ПО, которая сейчас почти не применяется, т.к. сопровождается большими рисками, связанными с ошибками на этапах проектирования.

Появляются подозрения, что система образования прогнила и отстала лет на 20, однако аналогичная проблема наблюдается и за рубежом. Международный стандарт ISO 5807:1985 мало чем отличается от ГОСТ 19.701-90, более нового стандарта за рубежом нет. Там же производится множество программ для выполнения этих самых схем — Dia, MS Visio, yEd, …, а значит списывать их не собираются. Вместо блок-схем иногда применяют диаграммы деятельности UML [6], однако удобнее они оказываются, разве что при изображении параллельных алгоритмов.

Периодически поднимается вопрос о том, что ни блок-схемы, ни UML не нужны, да и документация тоже не нужна. Об этом твердят программисты, придерживающиеся методологии

экстремального программирования (XP) [7], ходя даже в их кругу нет единого мнения.

В ряде случаев, программирование невозможно без рисования блок-схем, т.к. это один процесс — существуют визуальные языки программирования, такие как ДРАКОН [8], кроме того, блок-схемы используются для верификации алгоритмов (формального доказательства их корректности) методом индуктивных утверждений Флойда [9].

В общем, единого мнения нет. Очевидно, есть области, в которых без чего-то типа блок-схем обойтись нельзя, но более гибкой альтернативы нет. Для формальной верификации необходимо рисовать подробные блок-схемы, но для проектирования и документирования такие схемы не нужны — я считаю разумным утверждение экстремальных программистов о том, что нужно рисовать лишь те схемы, которые помогают в работе и не требуют больших усилий для поддержания в актуальном состоянии [10].

Список использованных источников:

1. ГОСТ 19.701–90 (ИСО 5807–85) «Единая система программной документа­ции».
2. Алгоритм. Свойства алгоритма \ https://pro-prof.com/archives/578
3. Алгоритмы сортировки слиянием и быстрой сортировки \ https://pro-prof.com/archives/813
4. yEd Graph Editor \ http://www.yworks.com/products/yed
5. Книги: алгоритмы \ https://pro-prof.com/books-algorithms
6. Рамбо Дж., Якобсон А., Буч Г. UML: специальный справочник. -СПб.: Питер, 2002. -656 с.
7. Кент Бек Экстремальное программирование: разработка через тестирование – СПб.: Питер – 2003
8. Визуальный язык ДРАКОН \ http://drakon.su/
9. Шилов Н.В. Верификация шаблонов алгоритмов для метода отката и метода ветвей и границ. Моделирование и анализ информационных систем, ISSN 1818 – 1015, т.18, №4, 2011
10. Брукс Ф., Мифический человеко — месяц или как создаются программные системы. СПб. Символ Плюс, 1999 — 304 с. ил.

pro-prof.com

Условные обозначения в блок-схемах (алгоритмах) процессов

Обозначение	Значение элемента	Подробности / примеры
	Вход / Выход	Начало / Конец
	Задание, действие, точка выполнения	Указывается номер шага процесса
	Точка принятия решения	Да / Нет, Принять / Отклонить, Выполнено / Не выполнено, Критерий удовлетворен / Не удовлетворен
	Документ	Заполняется отчетная форма, составляется отчетный документ, оформляется протокол
	Тень обозначает дополнительную блок–схему для данного действия	У основного задания есть подзадачи, описание которых в данном случае не нужно, или подзадачи, не описанные из-за нехватки места
	Необходимое уточнение	При необходимости указываются сроки выполнения задания, уточняется содержание выпускаемого документа
	Продолжение	Переход на другую страницу, переход к другой части схемы
	Стрелка	Показывает направление или последовательность шагов процесса

Условные обозначения в моделях бизнес–процессов

И – информационная связь

М – материальные потоки (приводятся при необходимости)

Р – ресурсы (здания, финансы, персонал, оборудование, материалы и др.)

У – управляющие (контролирующие) воздействия

Приложение 4

Блок-схема процесса разработки бизнес-плана проекта создания АСУ

1 Развертывание работ по выпуску бизнес-плана

СЛ-10, ГПО

2 Организация разработки бизнес-плана

3 Разработка материалов бизнес-плана

4 Согласование основных разделов бизнес-плана смежными подразделениями, организациями

5 Комплектация и согласовние бизнес-плана со смежными организациями

6 Утверждение бизнес-плана

7 Представление бизнес — плана заказчику на рассмотрение

Окончание приложения4

8 Рассмотрение и анализ бизнес-плана

Нет

Есть

9 Организация работ по устранению замечаний заказчика к бизнес-плану

10 Проведение работ по устранению замечаний заказчика к бизнес-плану

11 Принятие решения заказчиком о целесообразности проведения работ по проекту

Приложение 5

Модель процесса разработки бизнес-плана проекта создания АСУ

Управ-ляющее вздей-ствие	Приказ о разработке бизнес-плана	План-график работ	Финансовая отчетность	Отчет по финансовым коэффициентам работы	Отчет по трудозатратам, сметы затрат по проекту	Бюджет затрат по проекту	Согласование бизнес-плана, бюджета затрат	Утверждение бизнес-плана	Решение о целесооб-разности проекта
Обозна- чение	У1	У2	У3	У4	У5	У6	У7	У8	У9

Обозна-чение	Выход процесса	Потребитель
И5	Бизнес-план	Заказчик

Обозна-чение

Р1

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Ресурсы

Подгото-вленный персонал

Информа-ционные технологии

Компьютер-ный парк и локаль-ная сеть

Интел-лектуальная собственность

Научно- техническая информация

Информаационная безопасность и конфиден-циальность

Здания, помещения, рабочие места, оборудовние, необходимая производственная инфраструктура

Финансовые средства, выделенные на процесс разработки бизнес-плана

Поставщик	Входы процесса	Обозна-чение
Заказчик	Заключенный контракт	И1
Заказчик	Документы с изложением технических требований (ТЗ и др.)	И2
Заказчик	Отчет по анализу рынка потребителей	И3
Смежники	Протоколы согласования затрат со смежными организациями	И4

studfiles.net

примеры, элементы, построение. Блок-схемы алгоритмов :: SYL.ru

В этой статье будут рассмотрены примеры блок-схем, которые могут встретиться вам в учебниках по информатике и другой литературе. Блок-схема представляет собой алгоритм, по которому решается какая-либо задача, поставленная перед разработчиком. Сначала нужно ответить на вопрос, что такое алгоритм, как он представляется графически, а самое главное – как его решить, зная определенные параметры. Нужно сразу отметить, что алгоритмы бывают нескольких видов.

Что такое алгоритм?

Это слово ввел в обиход математик Мухаммед аль-Хорезми, который жил в период 763-850 года. Именно он является человеком, который создал правила выполнения арифметических действий (а их всего четыре). А вот ГОСТ от 1974 года, который гласит, что:

Алгоритм – это точное предписание, которое определяет вычислительный процесс. Причем имеется несколько переменных с заданными значениями, которые приводят расчеты к искомому результату.

Алгоритм позволяет четко указать исполнителю выполнять строгую последовательность действий, чтобы решить поставленную задачу и получить результат. Разработка алгоритма – это разбивание одной большой задачи на некую последовательность шагов. Причем разработчик алгоритма обязан знать все особенности и правила его составления.

Особенности алгоритма

Всего можно выделить восемь особенностей алгоритма (независимо от его вида):

1. Присутствует функция ввода изначальных данных.
2. Есть вывод некоего результата после завершения алгоритма. Нужно помнить, что алгоритм нужен для того, чтобы достичь определенной цели, а именно – получить результат, который имеет прямое отношение к исходным данным.
3. У алгоритма должна быть структура дискретного типа. Он должен представляться последовательными шагами. Причем каждый следующий шаг может начаться только после завершения предыдущего.
4. Алгоритм должен быть однозначным. Каждый шаг четко определяется и не допускает произвольной трактовки.
5. Алгоритм должен быть конечным – необходимо, чтобы он выполнялся за строго определенное количество шагов.
6. Алгоритм должен быть корректным – задавать исключительно верное решение поставленной задачи.
7. Общность (или массовость) – он должен работать с различными исходными данными.
8. Время, которое дается на решение алгоритма, должно быть минимальным. Это определяет эффективность решения поставленной задачи.

А теперь, зная, какие существуют блок-схемы алгоритмов, можно приступить к рассмотрению способов их записи. А их не очень много.

Словесная запись

Такая форма, как правило, применяется при описании порядка действий для человека: «Пойди туда, не знаю куда. Принеси то, не знаю что».

Конечно, это шуточная форма, но суть понятна. В качестве примера можно привести еще, например, привычную запись на стеклах автобусов:«При аварии выдернуть шнур, выдавить стекло».

Здесь четко ставится условие, при котором нужно выполнить два действия в строгой последовательности. Но это самые простые алгоритмы, существуют и более сложные. Иногда используются формулы, спецобозначения, но при обязательном условии – исполнитель должен все понимать.

Допускается изменять порядок действий, если необходимо вернуться, например, к предыдущей операции либо обойти какую-то команду при определенном условии. При этом команды желательно нумеровать и обязательно указывается команда, к которой происходит переход: «Закончив все манипуляции, повторяете пункты с 3 по 5».

Запись в графической форме

В этой записи участвуют элементы блок-схем. Все элементы стандартизированы, у каждой команды имеется определенная графическая запись. А конкретная команда должна записываться внутри каждого из блоков обычным языком или математическими формулами. Все блоки должны соединяться линиями – они показывают, какой именно порядок у выполняемых команд. Собственно, этот тип алгоритма более подходит для использования в программном коде, нежели словесный.

Запись на языках программирования

В том случае, если алгоритм необходим для того, чтобы задачу решала программа, установленная на ПК, то нужно его записывать специальным кодом. Для этого существует множество языков программирования. И алгоритм в этом случае называется программой.

Блок-схемы

Блок-схема – это представление алгоритма в графической форме. Все команды и действия представлены геометрическими фигурами (блоками). Внутри каждой фигуры вписывается вся информация о тех действиях, которые нужно выполнить. Связи изображены в виде обычных линий со стрелками (при необходимости).

Для оформления блок-схем алгоритмов имеется ГОСТ 19.701-90. Он описывает порядок и правила создания их в графической форме, а также основные методы решения. В этой статье приведены основные элементы блок-схем, которые используются при решении задач, например, по информатике. А теперь давайте рассмотрим правила построения.

Основные правила составления блок-схемы

Можно выделить такие особенности, которые должны быть у любой блок-схемы:

1. Обязательно должно присутствовать два блока – «Начало» и «Конец». Причем в единичном экземпляре.
2. От начального блока до конечного должны быть проведены линии связи.
3. Из всех блоков, кроме конечного, должны выходить линии потока.
4. Обязательно должна присутствовать нумерация всех блоков: сверху вниз, слева направо. Порядковый номер нужно проставлять в левом верхнем углу, делая разрыв начертания.
5. Все блоки должны быть связаны друг с другом линиями. Именно они должны определять последовательность, с которой выполняются действия. Если поток движется снизу вверх или справа налево (другими словами, в обратном порядке), то обязательно рисуются стрелки.
6. Линии делятся на выходящие и входящие. При этом нужно отметить, что одна линия является для одного блока выходящей, а для другого входящей.
7. От начального блока в схеме линия потока только выходит, так как он является самым первым.
8. А вот у конечного блока имеется только вход. Это наглядно показано на примерах блок-схем, которые имеются в статье.
9. Чтобы проще было читать блок-схемы, входящие линии изображаются сверху, а исходящие снизу.
10. Допускается наличие разрывов в линиях потока. Обязательно они помечаются специальными соединителями.
11. Для облегчения блок-схемы разрешается всю информацию прописывать в комментариях.

Графические элементы блок-схем для решения алгоритмов представлены в таблице:

Линейный тип алгоритмов

Это самый простой вид, который состоит из определенной последовательности действий, они не зависят от того, какие данные вписаны изначально. Есть несколько команд, которые выполняются однократно и только после того, как будет сделана предшествующая. Линейная блок-схема выглядит таким образом:

Причем связи могут идти как сверху вниз, так и слева направо. Используется такая блок-схема для записи алгоритмов вычислений по простым формулам, у которых не имеется ограничений на значения переменных, входящих в формулы для расчета. Линейный алгоритм – это составная часть сложных процессов вычисления.

Разветвляющиеся алгоритмы

Блок-схемы, построенные по таким алгоритмам, являются более сложными, нежели линейные. Но суть не меняется. Разветвляющийся алгоритм – это процесс, в котором дальнейшее действие зависит от того, как выполняется условие и какое получается решение. Каждое направление действия – это ветвь.

На схемах изображаются блоки, которые называются «Решение». У него имеется два выхода, а внутри прописывается логическое условие. Именно от того, как оно будет выполнено, зависит дальнейшее движение по схеме алгоритма. Можно разделить разветвляющиеся алгоритмы на три группы:

1. «Обход» – при этом одна из веток не имеет операторов. Другими словами, происходит обход нескольких действий другой ветки.
2. «Разветвление» – каждая ветка имеет определенный набор выполняемых действий.
3. «Множественный выбор» – это разветвление, в котором есть несколько веток и каждая содержит в себе определенный набор выполняемых действий. Причем есть одна особенность – выбор направления напрямую зависит от того, какие заданы значения выражений, входящих в алгоритм.

Это простые алгоритмы, которые решаются очень просто. Теперь давайте перейдем к более сложным.

Циклический алгоритм

Здесь все предельно понятно – циклическая блок-схема представляет алгоритм, в котором многократно повторяются однотипные вычисления. По определению, цикл – это определенная последовательность каких-либо действий, выполняемая многократно (более, чем один раз). И можно выделить несколько типов циклов:

1. У которых известно число повторений действий (их еще называют циклами со счетчиком).
2. У которых число повторений неизвестно – с постусловием и предусловием.

Независимо от того, какой тип цикла используется для решения алгоритма, у него обязательно должна присутствовать переменная, при помощи которой происходит выход. Именно она определяет количество повторений цикла. Рабочая часть (тело) цикла – это определенная последовательность действий, которая выполняется на каждом шаге. А теперь более детально рассмотрим все типы циклов, которые могут встретиться при составлении алгоритмов и решении задач по информатике.

Циклы со счетчиками

На рисунке изображена простая блок-схема, в которой имеется цикл со счетчиком. Такой тип алгоритмов показывает, что заранее известно количество повторений данного цикла. И это число фиксировано. При этом переменная, считающая число шагов (повторений), так и называется – счетчик. Иногда в учебниках можно встретить иные определения – параметр цикла, управляющая переменная.

Блок-схема очень наглядно иллюстрирует, как работает цикл со счетчиком. Прежде чем приступить к выполнению первого шага, нужно присвоить начальное значение счетчику – это может быть любое число, оно зависит от конкретного алгоритма. В том случае, когда конечное значение меньше величины счетчика, начнет выполняться определенная группа команд, которые составляют тело цикла.

После того, как тело будет выполнено, счетчик меняется на величину шага счетчика, обозначенную буквой h. В том случае, если значение, которое получится, будет меньше конечного, цикл будет продолжаться. И закончится он лишь в тогда, когда конечное значение будет меньше, чем счетчик цикла. Только в этом случае произойдет выполнение того действия, которое следует за циклом.

Обычно в обозначениях блок-схем используется блок, который называется «Подготовка». В нем прописывается счетчик, а затем указываются такие данные: начальное и конечное значения, шаг изменения. На блок-схеме это параметры I н, Ik и h, соответственно. В том случае, когда h=1, величину шага не записывают. В остальных случаях делать это обязательно. Необходимо придерживаться простого правила – линия потока должна входить сверху. А линия потока, которая выходит снизу (или справа, в зависимости от конкретного алгоритма), должна показывать переход к последующему оператору.

Теперь вы полностью изучили описание блок-схемы, изображенной на рисунке. Можно перейти к дальнейшему изучению. Когда используется цикл со счетчиком, требуется соблюдать определенные условия:

1. В теле не разрешается изменять (принудительно) значение счетчика.
2. Запрещено передавать управление извне оператору тела. Другими словами, войти в цикл можно только из его начала.

Циклы с предусловием

Этот тип циклов применяется в тех случаях, когда количество повторений заранее неизвестно. Цикл с предусловием – это тип алгоритма, в котором непосредственно перед началом выполнения тела осуществляется проверка условия, при котором допускается переход к следующему действию. Обратите внимание на то, как изображаются элементы блок-схемы.

В том случае, когда условие выполняется (утверждение истинно), происходит переход к началу тела цикла. Непосредственно в нем изменяется значение хотя бы одной переменной, влияющей на значение поставленного условия. Если не придерживаться этого правила, получим «зацикливание». В том случае, если после следующей проверки условия выполнения тела цикла оказывается, что оно ложное, то происходит выход.

В блок-схемах алгоритмов допускается осуществлять проверку не истинности, а ложности начального условия. При этом из цикла произойдет выход только в том случае, если значение условия окажется истинным. Оба варианта правильные, их использование зависит от того, какой конкретно удобнее использовать для решения той или иной задачи. Такой тип цикла имеет одну особенность – тело может не выполниться в случае, когда условие ложно или истинно (в зависимости от варианта, который применяется для решения алгоритма).

Ниже приведена блок-схема, которая описывает все эти действия:

Если внимательно присмотреться, то этот вид циклов чем-то похож на предыдущий. Самостоятельно построить блок-схему, описывающую этот цикл, мы сейчас и попробуем. Особенность заключается в том, что неизвестно заранее число повторений. А условие задается уже после того, как произошел выход из тела. Отсюда видно, что тело, независимо от решения, будет выполняться как минимум один раз. Для наглядности взгляните на блок-схему, описывающую выполнение условия и операторов:

Ничего сложного в построении алгоритмов с циклами нет, достаточно в них только один раз разобраться. А теперь перейдем к более сложным конструкциям.

Сложные циклы

Сложные – это такие конструкции, внутри которых есть один или больше простых циклов. Иногда их называют вложенными. При этом те конструкции, которые охватывают иные циклы, называют «внешними». А те, которые входят в конструкцию внешних – внутренними. При выполнении каждого шага внешнего цикла происходит полная прокрутка внутреннего, как представлено на рисунке:

Вот и все, вы рассмотрели основные особенности построения блок-схем для решения алгоритмов, знаете принципы и правила. Теперь можно рассмотреть конкретные примеры блок-схем из жизни. Например, в психологии такие конструкции используются для того, чтобы человек решил какой-то вопрос:

Или пример из биологии для решения поставленной задачи:

Решение задач с блок-схемами

А теперь рассмотрим примеры задач с блок-схемами, которые могут попасться в учебниках информатики. Например, задана блок-схема, по которой решается какой-то алгоритм:

При этом пользователь самостоятельно вводит значения переменных. Допустим, х=16, а у=2. Процесс выполнения такой:

1. Производится ввод значений х и у.
2. Выполняется операция преобразования: х=√16=4.
3. Выполняется условие: у=у²=4.
4. Производится вычисление: х=(х+1)=(4+1)=5.
5. Дальше вычисляется следующая переменная: у=(у+х)=(5+4)=9.
6. Выводится решение: у=9.

На этом примере блок-схемы по информатике хорошо видно, как происходит решение алгоритма. Нужно обратить внимание на то, что значения х и у задаются на начальном этапе и они могут быть любыми.

www.syl.ru

Чтение блок-схемы алгоритма

Чтение блок-схемы алгоритма

Схема — это графическое представление определения или метода решения задачи.

Блок-схема – это распространенный тип схем, описывающий алгоритмы или процессы и изображающий этапы алгоритма в виде блоков различной формы, соединенных между собой стрелками.

Основные элементы блок-схем алгоритма

Наименование	Обозначение	Функция
Терминатор		Элемент отображает начало или конец алгоритма. Внутри фигуры записывается соответствующее действие.
Процесс		Выполнение одной или нескольких операций, обработка данных любого вида. Внутри фигуры записывают непосредственно сами операции, например, операцию присваивания: a = 10*b + c.
Решение		Выбор по условию одного действия из двух. Если условие выполняется, исполнитель переходит по стрелке с пометкой «да», если не выполняется – по стрелке «нет».
Предопределенный процесс		Символ отображает выполнение процесса, который определен в подпрограмме или модуле. Внутри символа записывается название процесса и передаваемые в него данные.
Ввод-вывод данных		Ввод данных или вывод данных и печать результатов.
Граница цикла		Условия цикла и приращения записываются внутри символа начала или конца цикла − в зависимости от типа организации цикла. Часто для изображения на блок-схеме цикла вместо данного символа используют символ решения, указывая в нем условие, а одну из линий выхода замыкают выше в блок-схеме (перед операциями цикла).
Соединитель		Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы. Используется для обрыва линии и продолжения ее в другом месте (пример: разделение блок-схемы, не помещающейся на листе). Соответствующие соединительные символы должны иметь одно (притом уникальное) обозначение.

Описание других элементов схем можно найти в соответствующих ГОСТах.

• ГОСТ 19.701-90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения.

Для программной документации:

• ГОСТ 19.002-80. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения.

• ГОСТ 19.003-80. Схемы алгоритмов и программ. Обозначения условные графические.

Данные документы в частности регулируют способы построения схем и внешний вид их элементов.

Пример

Вычисление факториала числа N.

studfiles.net

13.Способы описания алгоритмов. Правила выполнения блок схем.

Для строгого задания различных структур данных и алгоритмов их обра­ботки требуется иметь такую систему формальных обозначений и правил, что­бы смысл всякого используемого предписания трактовался точно и однозначно. Соответствующие системы правил называют языками описаний.

К средствам описания алгоритмов относятся следующие основные спосо­бы их представления: словесный; графический; псевдокоды; программный. На практике используются также и табличный способ.

Словесный способ записи алгоритмов представляет собой последователь­ное описание основных этапов обработки данных и задается в произвольном из­ложении на естественном языке.

Графический способ представления алгоритмов является более ком­пактным и наглядным по сравнению со словесным. При графическом пред­ставлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.

Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных дан­ных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повто­рением действий, окончанию обработки и т. п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединя­ются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий. Для начертания этих схем используется набор символов, определяемых ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807 — 85) «Единая система программной документации». В табл. 1 приведены наиболее часто употребляемые символы.

Символ «Процесс» применяется для обозначения одного или последова­тельности действий, изменяющих значение, форму представления или размеще­ния данных.

Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно объединить в один блок. Представление отдельных опера­ций достаточно свободно. Можно ис­пользовать математические выражения, стрелки, пояснения на естественном языке. Метод блок-схем независим от специфики языков программирования, поэтому в описаниях операторов не следует использовать резервированные слова последних и применять имена данных, образован­ные в соответствии с синтаксическими правилами этих языков.

Символ «Решение» используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке решения должны быть указаны вопрос, реше­ние, условие или сравнение, которые он определяет.

Стрелки, выходящие из блока решения, должны быть помечены соответст­вующими ответами (например, ДА, НЕТ), так чтобы были учтены все возмож­ные ответы.

Символ «Модификация» используется для выполнения операций, ме­няющих команды или группы команд, изменяющих программу (например, для организации циклических конструкций). Внутри блока записывается параметр цикла, для которого указываются его начальное значение, граничное условие и правило изменения значения параметра для каждого повторения. Блок размеща­ется в начале циклической конструкции, для управления которой он использу­ется, даже в том случае, если изменение параметра и проверка условий оконча­ния цикла при реализации алгоритма производится не в начале, а в конце цик­ла.

Символ «Предопределенный процесс» используется для указания об­ращений к вспомогательным алгоритмам, выделенным автономно, в виде не­которого модуля; для обращений к библиотечным подпрограммам; для обозна­чения части алгоритма, не зависящей от основной схемы управления; для обо­значения определенной части алгоритма, которая будет кодироваться вместе со всем алгоритмом, но в документации представлена отдельной схемой.

Символ «Документ» предназначен для ввода — вывода данных, носителем которых служит бумага.

Таблица 1

Символ «Ввод — вывод» используется для преобразования данных в фор­му, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод). Отдельным логическим устройствам ПК или отдельным функциям об­мена соответствуют определенные блочные символы. В каждом из них указыва­ются тип устройства или файла данных, тип информации, участвующий в обме­не, а также вид операции обмена.

Символ «Соединитель» используется в том случае, когда схема алгорит­ма разделяется на автономные части, особенно если она не умещается на одном листе, или когда необходимо избежать излишних пересечений линий переходов. Применение соединителей не должно нарушать структурности при изображе­нии схем.

Символ «Пуск — останов» используется для обозначения начала, конца, прерывания процесса обработки данных или выполнения программы.

Символ «Комментарий» позволяет включать в схемы алгоритмов пояс­нения к функциональным блокам. Частое использование комментариев не­желательно, так как это усложняет (загромождает) схему, делает ее менее на­глядной.

Правила выполнения блок-схем

Линии переходов используются для обозначения порядка выполнения действий. Для улучшения наглядности следует придерживаться стандартных правил изображения линий передач управления — сверху вниз и слева направо. Если необходимо показать передачу управления снизу вверх или справа налево, то направление следует отметить стрелкой.

Расстояние между параллельными линиями должно быть не менее 3 мм, между остальными символами схемы — не менее 5 мм.

Записи внутри символа или рядом с ним должны выполняться ма­шинописью с одним интервалом или чертежным шрифтом.

Записи внутри символа или рядом с ним должны быть краткими. Сокращения слов и аббревиатуры, за исключением установленных государст­венными стандартами, должны быть расшифрованы в нижней части поля схемы или в документе, к которому эта схема относится.

Записи внутри символа должны быть представлены так, чтобы их можно было читать слева направо и сверху вниз, независимо от направле­ния потока.

В схеме символу может быть присвоен идентификатор, который должен помещаться слева над символом, и допускается краткая информация о символе, которая должна помещаться справа над символом.

Размер а должен выбираться из ряда 10, 15, 20 мм. Допускается уве­личивать размер а на число, кратное 5. Размер b равен 1,5а. При ручном выполнении схем алгоритмов и программ для символов, представленных в табл. 1, допускается устанавливать b равным 2 а.

При выполнении условных графических обозначений автоматизирован­ным методом размеры геометрических элементов символов округляются до значений, определяемых техническими возможностями используемых уст­ройств.

studfiles.net

Блок-схема, алгоритм, обозначение блоков в блок схеме |

Блок-схема или алгоритм, применяется при написании программ или разработки работы устройств. Является графическим представлением, которое иллюстрирует метод (путь) решения той или иной поставленной задачи. В алгоритме работы программы отдельные этапы (шаги) представлены в виде особых блоков – о которых и пойдёт речь в этой статье.

Виды блоков алгоритма и их функции:

Рисунок №1– Блок под названием «Начало/Конец»

«Начало/Конец» — как правило, любая программа начинается с блока, изображённого на рисунке№1.Этот блок обозначает начало программы и соответственно её завершение, между ним (между «начало» и «конец») располагаются остальные блоки.

Рисунок №2– Блок под названием «Вычислений»

Блок «Вычислений» обозначенный на рисунке №2, выполняет операции по обработке данных любого вида, внутри прямоугольной фигуры записывают непосредственно сами операции (их формулы).

Рисунок №3– Блок под названием «Логический»

«Логический блок» рисуок №3 — необходим для решения логических задач или обеспечения работы функций переключательного типа. Имеет один вход и несколько альтернативными выходов, из которых только один выбирается после обработки поставленного условия (условие ставится внутри этого блока).

Рисунок №4– Блок под названием «Предопределённый процесс»

«Предопределённый процесс» — это блок рисунок №4 отвечает за выполнение процесса, который имеет одну или несколько операций, эти операции могут быть определены в другом месте программы, но вызываются и обрабатываются им. Внутри этого блока записывается, например, вызов процедуры или функции.

Рисунок №5– Блок под названием «Ввод-Вывод»

Блок под названием «Ввод-Вывод» рисунок №5 — отвечает за переработку данных в пригодный для обработки вид (ввод), а также отвечает за отображение результатов выполнения программы (вывод данных куда-либо).

Рисунок №6– Блок под названием «Начало/Конец Цикла»

Блок «Начало/Конец Цикла» рисунок №6 состоит из двух частей − начало цикла и, соответственно, его цикла. Все операции, которые должны выполняться внутри цикла, размещаются между ними. Внутри этих блоков записываются условия работы цикла, и выхода из него

Рисунок №7– Блок под названием «Соединитель»

Сложные программы естественно могут иметь вполне обширный алгоритм своей работы, который не вмещается на одном листе, так вот для того что бы перенести или разорвать алгоритм используют блок «Соединитель» рисунок №7

Рисунок №8– Блок под названием «Коментарий»

Для того, что бы ваш алгоритм бал понятен и вам и окружающим, и что бы вы в нём не путались, вполне естественно, и удобно,  использовать комментарии. Для наглядности алгоритма и нужен блок «Комментарий» рисунок №8.

P.S.: Я постарался наглядно показать и описать не хитрые советы. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. Но это далеко не всё что возможно выдумать, так что дерзайте, и штудируйте сайт https://bip-mip.com/   

bip-mip.com

1.2. Гост на описание блок-схем

Для графического представления алгоритма используют определенные геометрические фигуры. Такое представление называется блок-схемой. Размеры и соотношения размеров фигур регламентированы в ГОСТ 19.002–80 и ГОСТ 19.003–80, относящиеся к ЕСПД (единая система программной документации). Согласно им все размеры связаны с двумя величинами: а и в, где а – величина, кратная 5, а в вычисляется по формуле в = 1,5а, допускается в = 2а.

В январе 1992 года введен новый ГОСТ 19.701–90 ЕСПД. Он описывает, как и где следует использовать фигуры. Согласно ему допускаются следующие символы для изображения схем:

1. Для изображения данных

1.1. вводимые данные, носитель данных не определен

1.2. хранимые данные, носитель не определен

1.3. данные, хранимые в оперативной памяти

1.4. данные, хранимые в запоминающих устройствах с последовательным доступом

1.5. данные, хранимые в запоминающих устройствах с прямым доступом

2. Для изображения документов

2.1. данные на носителе (машинограммы, документы для оптического считывания, микрофильмы, бланки ввода).

2.2. отображаемые данные, вводимые вручную (клавиатура, переключатели, кнопки, световое перо и т.д.).

2.3. данные на бумажной ленте

2.4. данные в читаемой форме на носителе в виде отображающего устройства (дисплей и т.д.).

3. Для отображения действий.

3.1. выполнение операций, группы операций, приводящих к изменению значения, формы, их размещения и т.д. Блок «процесс».

3.2. предопределенный (т.е. определенный заранее) процесс (процедуры, функции, подпрограммы).

3.3. ручная операция – процесс, выполняемый человеком.

3.4. подготовка команды или группа команд с целью воздействия на последующую функцию (инициализация).

3.5. решение, блок «условие».

3.6. выполнение параллельных действий.

3.7. обозначение цикла осуществляется двумя блоками, внутри первого или второго обозначается условие инициализации или условие цикла. Между ними размещаются другие блоки.

3.8. передача управления непосредственно с указанием типа (запрос, вызов, событие и т.д.).

3.9. Соединитель (межстраничный, межлистовой). Внутри используют уникальные одни и те же буквенные обозначения.

3.10. выход и вход во внешнюю среду, блок «ввод/вывод», причемR=0,25 a .

3.11. комментарий.

3.12. канал связи.

В зависимости от того, что описывает алгоритм, ГОСТ 19.701-90 оговаривает, какие фигуры можно использовать. Использование символов представлено в табл. 1. В таблице знаком «+» обозначается использование фигуры, а знаком «–» – запрет использования.

Таблица 1.

Использование символов

Номер эл–та	Схема данных	Схема программы	Схема работы системы	Схема взаимодействия программ	Схема ресурсов
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10	+ + + + + + + + + + – + _+ – – – – + +	+ – – – – – – – – + + – + + + + – + +	+ + + + + + + + + + + + + + + + – + +	+ + + + + + + + + + + + + – + – + + –	+ + + + + + + + + + – – – – – – – + –

И таблицы следует, что для изображения алгоритма программы требуется не так уж и много элементов, в то время как для записи алгоритма работы системы (рис. 1) или схемы данных (рис. 2).

Символы могут быть начерчены в любой ориентации, но предпочтительна горизонтальная (как в примерах). Внутри символа помещают минимальный текст. Линии должны подходить слева сверху, исходить справа снизу.

Рис. 1. Схема данных банковской системы

Рис. 2. Пример схемы работы системы.

Для блока 3.5 «решение» над каждым выходом следует подписать условие.

Пример:

Можно использовать перекрытые изображения.

Пример.

именно в направлении спереди назад. Пропуск группы элементов изображается как … только в линиях.

Правила соединения блоков в программе.

Все фигуры соединяются линиями (вертикальными и горизонтальными) к середине блока. Направление вниз и вправо является основным, и стрелки направления не указываются, в других случаях указываются обязательно. Внутри фигуры указывается операция. Каждый блок имеет только одну точку входа и только одну точку выхода (кроме блока «условие», где может быть два и более выходов, на каждом помечается причина\условие). Несколько линий могут соединяться над блоком, нисходящая линия не может разбиваться.

Примеры правильных блок-схем.	Примеры неправильных блок-схем.

studfiles.net