Схемы алгоритмов
Схема алгоритма — это наглядный графический способ его представления. Отдельные предписания алгоритма изображаются в данном случае в форме определенных плоских геометрических фигур. Переходы от предписания к предписанию изображаются с помощью линий связи, а направления переходов — стрелками. Особое свойство схем заключается в том, что этот способ представления алгоритмов предусматривает явное выделение двух основных типов предписаний — арифметических и логических.
Арифметическое предписание предусматривает выполнение некоторой последовательной работы, завершающееся естественным переходом в одном направлении, без ветвлений. Применительно к различным (а не только вычислительным) задачам соответствующий элемент схемы называют также элементом общей обработки. Изображается он в виде прямоугольника с одним входом и одним выходом. Содержание действий, предусматриваемых арифметическим элементом, записывается обычно внутри прямоугольника.
Логические предписания специально используются для организации ветвлений. Соответствующий элемент схемы называют элементом принятия решения. Изображать его принято в форме ромба с одним входом и двумя выходами. Назначением логического элемента является проверка заданного условия, которое записывается обычно внутри ромба. Если проверяемое условие выполняется (истинно), то происходит переход по стрелке да, если не выполняется (ложно) — по стрелке нет.
С помощью описанного аппарата схем можно наглядно изображать самые различные алгоритмы.
Пример. Перед выходным днем папа сказал своему сыну: Давай спланируем свой завтрашний день. Если будет хорошая погода, то проведем день в лесу. Если же погода будет плохая, то сначала займемся уборкой квартиры, а во второй половине дня посмотрим фильм по телевизору. Эта простая альтернатива может быть изображена так, как показано на рисунке.
Схема помогает наглядно показать важное свойство разветвляющихся алгоритмов: исполнение разветвляющегося алгоритма всегда проходит только по одному из возможных путей, который определяется конкретными текущими условиями. Применительно к алгоритму, изображенному на рисунке, это означает, что если погода действительно будет хорошая, то вылазка в лес займет весь день и тогда уж уборку квартиры придется отложить, а также пожертвовать телевизионным фильмом. И наоборот, если придется из-за плохой погоды весь день просидеть дома, то уборка квартиры и просмотр телевизионного фильма состоятся, но тогда уже не будет прогулки в лес.
Перестановка элементов схемы алгоритма может привести к изменению его сути. Допустим, что, хорошо сознавая отмеченное выше свойство разветвляющегося алгоритма и проявляя беспокойство о судьбе интересного фильма, сын вносит предложение: Папа, если мы отправимся на прогулку, то хорошо бы постараться вернуться домой к началу телефильма. Предлагаемый при этом план выходного дня изображен на рисунке.