Алгоритмы линейной структуры — это алгоритмы, в которых все процедуры необходимо осуществлять в порядке очерёдности их местоположения, независимо от иных ограничений.
Классификация данных и их виды
Любой алгоритм, выполняющий решение исходной задачи, обычно, использует некоторый комплект данных. Данными является информация, которая отображена в форме организованной структуры, и она может быть использована при реализации алгоритма. Информация, которая задана перед выполнением алгоритма, является исходными данными. Итоговая информация, которая получена по завершении работы алгоритма, считается выходными данными. Всю возможную информацию можно разделить на следующие типы:
- Изменяющийся тип данных. Величины этих данных меняются в процессе выполнения алгоритма.
- Постоянный тип данных или константы. Значение этого типа данных неизменно в процессе выполнения всех действий согласно алгоритму.
Например, требуется найти площадь круга по формуле S=πR^2. В данном алгоритме используются такие величины:
- Переменная R, которая является радиусом окружности.
- Переменная S, которая является площадью круга.
- Постоянная π, это константа, равная в числовом выражении 3,14.
Все перечисленные выше величины обладают своим оригинальным именем, числовым значением и типом. Для присвоения имени переменной или константе используются специальные идентификаторы. Идентификатор является последовательным набором различных знаков как цифровых, так и буквенных, но первым символом всегда обязана быть буква. Весь набор переменных и констант записывается в память в формате чисел в бинарном коде. Фундаментальным основанием программы считается разделение информационных данных по их типам. Каждый язык программирования имеет свои методы назначения типов данных. Но вместе с тем все программные языки имеют необходимый набор основных типов данных, а именно:
- Данные целочисленного типа.
- Данные, являющиеся вещественными числами.
- Данные логического типа.
- Данные символьного типа.
Следует также отметить, что перечисленные типы данных имеют следующие параметры:
- Область допустимых значений.
- Область допустимых операций.
- Внутренний формат обозначений.
Типы констант определяются их контекстом, а именно по конкретике их обозначения в виде текста. Переменные могут получить свой тип при их описании.
Есть ещё другая классификация данных, основанная на видах форматов структурной организации данных. По этому признаку данные можно разделить на те, которые обладают структурной организацией, то есть структурированные, и простые. Простыми или в другой интерпретации скалярными данными считаются данные, у которых одна величина представляет одно значение. Структурированные данные обладают свойством соответствия одной величине более одного значения. Под структурированными данными понимаются массивы, множества и другие типы.
Средства программирования алгоритмов линейной структуры
Тип алгоритма определяется характером решаемых задач. Существует следующее деление алгоритмов по их типам:
- Алгоритмы линейного типа.
- Алгоритмы, имеющие ветвления.
- Алгоритмы, имеющие повторяющиеся циклы или циклические.
Линейными считаются алгоритмы, у которых весь набор операций осуществляется по очереди в чётко определённом порядке. При этом все операции выполняются только один раз и всегда сразу за очередной операцией. К этому типу алгоритмов можно отнести, например, вычисления по известным, не обладающим альтернативой, формулам, которые помимо простоты не ограничиваются никакими условиями на используемые переменные. Как правило, линейные алгоритмы являются компонентами более усложнённых алгоритмов. Линейный алгоритм строится на основе команд присваивания, ввода и вывода, а также применения других стандартных алгоритмов. Основным простым действием в вычислительных алгоритмах, является назначение конкретного значения переменной. Если константы обладают сразу определённым значением, то переменные величины могут получить некоторое численное или логическое определение при выполнении действий, определяемых заданным алгоритмом.
Под присваиванием понимается операция, которая запоминает запись выражения правее знака равенства (=), и задаёт его переменной или компоненту массива, расположенным левее этого знака. Когда выполняется операция присваивания, то иногда меняется и тип данных, если этот тип не соответствует необходимому типу. Известны следующие способы осуществления операции присваивания:
- Использованием команды присваивания.
- Использованием команды ввода.
Команда присваивания влечёт за собой определённый комплекс компьютерных действий:
- Вычисляется заданное выражение.
- Итоги вычисления задаются переменной величине.
Команде присваивания присущи следующие главные особенности:
- До того момента, пока переменной не присвоено какое-либо значение, она числится как неопределённая переменная.
- Присвоенное значение переменной будет действительным вплоть до следующего выполнения присваивания. Новое, полученное переменной значение, аннулирует предыдущее.
Возможно также применение следующих форм записи алгоритмов:
- Табличная форма.
- Словесная форма.
- Графическая форма.
Следует помнить, что эти формы можно использовать не для любого алгоритма. Применимость форм определяется типом алгоритма.
При формулировании задачи необходимо задать переменные, значения которых следует использовать в качестве исходных, и переменные, значения которых необходимо вычислить. Помимо этого, следует задать формальные зависимости данных переменных. Табличную форму записи алгоритма, возможно использовать только для линейных вычислительных алгоритмов. Последовательность выполнения операций, задаваемых таблицей, должна отвечать таким условиям:
- В наименованиях столбцов определены выполняемые команды.
- Решение должно быть разделено на простые шаги.
- Содержание таблицы должно быть понятным для исполнения.
