Как составить блок схему программы написать программу

Итак, опустив долгие и нудные восхваления Паскаля, которые так любят публиковать в своих статьях редакторы многих сайтов, приступим непосредственно к самому основному – к программированию.

В школах, как правило, изучение Паскаля начинают с решения простейших задач путем составления различных алгоритмов или блок-схем, которое многие так часто игнорируют, считая никому не нужной ерундой. А зря. Я, как и любой другой человек, хоть немного соображающий в программировании (не важно где – в Паскале, Си, Дельфи), могу уверить Вас – умение правильно и быстро составлять схемы является фундаментом, основой программирования.

Блок-схема — графическое представление алгоритма. Она состоит из функциональных блоков, которые выполняют различные назначения (ввод/вывод, начало/конец, вызов функции и т.д.).

Существует несколько основных видов блоков, которые нетрудно запомнить:

Сегодняшний урок я решила посвятить не только изучению блок-схем, но также и изучению линейных алгоритмов. Как Вы помните, линейный алгоритм — наипростейший вид алгоритма. Его главная особенность в том, что он не содержит никаких особенностей. Как раз это и делает работу с ним простой и приятной.

Задача №1: «Рассчитать площадь и периметр прямоугольника по двум известным сторонам».

Данная задача не должна представлять особой трудности, так как построена она на хорошо известных всем нам формулах расчета площади и периметра прямоугольника, поэтому зацикливаться на выведении этих формул мы не будем.

Составим алгоритм решения подобных задач:

1) Прочитать задачу.
2) Выписать известные и неизвестные нам переменные в «дано». (В задаче №1 к известным переменным относятся стороны: a, b ;к неизвестным — площадь S и периметр P)
3) Вспомнить либо составить необходимые формулы. (У нас: S=a*b; P=2*(a+b))
4) Составить блок-схему.
5) Записать решение на языке программирования Pascal.

Запишем условие в более кратком виде.

Дано: a, b

Найти: S, P

Блок-схема:

Структура программы, решающей данную задачу, тоже проста:

• 1) Описание переменных;
• 2) Ввод значений сторон прямоугольника;
• 3) Расчет площади прямоугольника;
• 4) Расчет периметра прямоугольника;
• 5) Вывод значений площади и периметра;
• 6) Конец.

А вот и решение:

Program Rectangle;
Var a, b, S, P: integer;
Begin
write('Введите стороны прямоугольника!'); 
readln(a, b);
S:=a*b;
P:=2*(a+b);
writeln('Площадь прямоугольника: ', S);
write('Периметр прямоугольника: ', P);
End.

Задача №2: Скорость первого автомобиля — V1 км/ч, второго – V2 км/ч, расстояние между ними S км. Какое расстояние будет между ними через T часов, если автомобили движутся в разные стороны? Значения V1, V2, T  и S задаются с клавиатуры.

Решение осуществляем, опять же, следуя алгоритму. Прочитав текст, мы переходим к следующему пункту. Как и во всех физических или математических задачах, это запись условий задачи:

Дано: V1, V2, S, Т
Найти: S1

Далее идет самая главная и в то же время самая интересная часть нашего решения – составление нужных нам формул. Как правило, на начальных стадиях обучения все необходимые формулы хорошо нам известны и взяты из других технических дисциплин (например, на нахождение площади различных фигур, на нахождение скорости, расстояния и т.п.).

Формула, используемая для решения нашей задачи, выглядит следующим образом:

S1=(V1+V2)*T+S

Следующий пункт алгоритма – блок-схема:

А также решение, записанное в Pascal :

Program Rasstoyanie;
Var V1, V2, S, T, S1: integer; {Ввод }
begin
write('Введите скорость первого автомобиля: '); 
readln(V1);
write('Введите скорость второго автомобиля: '); 
readln(V2);
write('Введите время: '); 
readln(T);
write('Введите расстояние между автомобилями: '); 
readln(S);
S1:=(V1+V2)*T+S;
writeln('Через ', t,'ч. расстояние ', S1,' км.');
End.

Вам может показаться, что две эти программы правильны, но это не так. Ведь сторона треугольника может быть 4.5, а не 4, а скорость машины не обязательно круглое число!  А Integer — это только целые числа. Поэтому при попытке написать во второй программе другие числа выскакивает ошибка:

Чтобы решить эту проблему вам надо вспомнить какой тип в Pascal отвечает за нецелые числа. В этом уроке мы рассматривали основные типы. Итак, это вещественный тип — Real.  Вот, как выглядит исправленная программа:

Как видите, эта статья полезна для прочтения как новичкам, так и уже более опытными пользователям Pascal, так как составление блок-схем не только очень простое и быстрое, но и весьма увлекательное занятие.

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.

	Терминатором начинается и заканчивается любая функция. Тип возвращаемого значения и аргументов функции обычно указывается в комментариях к блоку терминатора.
	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.
	В блоке операций обычно размещают одно или несколько (ГОСТ не запрещает) операций присваивания, не требующих вызова внешних функций.
	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 внешних процедур и функций помещается в прямоугольник с дополнительными вертикальными линиями.
	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).
	Символ «подготовка данных» в произвольной форме (в ГОСТ нет ни пояснений, ни примеров), задает входные значения. Используется обычно для задания циклов со счетчиком.
	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 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.

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.

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).

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:

• блок-схема проверки правильности расстановки скобок арифметического выражения [2];
• блок-схемы алгоритмов быстрой сортировки и сортировки слиянием [3].

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.

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 https://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 https://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.

Блок-схемы используются для визуального представления алгоритмов.

Определение:

Алгоритм — это последовательность шагов, ведущая к решению задачи

Определение:

Блок-схема — это схематическое изображение, иллюстрирующее последовательность операторов, которые необходимо выполнить для достижения результата

Инструкции изображаются, используя специальные символы. Символы связываются между собой стрелками, для указания порядка выполнения.

Блок-схемы широко используются при написании программ, так как они:

• Гораздо проще для понимания, чем запись в виде команд.
• Упрощают процесс отладки.
• Позволяют составить эффективную программную документацию.
• Облегчают процесс демонстрации и обсуждения программы.

Блоки, из которых составляются блок-схемы, представлены на Рисунке 1.

Рис. 1

Рассмотрим работу с блок-схемами на примере. Для этого нарисуем блок-схему программы нахождения суммы двух чисел:

Блок-схема, показанная на Рисунке 2, иллюстрирует линейную логику. Здесь нет повторений и ветвления.

Рис. 2

ВЕТВЛЕНИЕ

Способность сравнивать значения и исполнять, в зависимости от полученного результата, различные участки программы превращает компьютер из большого калькулятора в мощное средство решения различных практических задач. Операторы выбора применяются для:

• Сравнения данных
• Выбора одного из альтернативных путей решения задачи.

Например, при снятии денег с банковского счета производится сравнение снимаемой суммы с суммой на счете. Если снимаемая сумма меньше, то заказ выполняется. В противном случае происходит отказ от обслуживания.

Определение:

Ветвление — это процесс выбора из двух, или более альтернативных путей вычисления. Рассмотрим ветвление на следующих примерах:

Пример 1. Посмотрим на то, как будет выглядеть блок-схема алгоритма проверки чисел на четность:

Рис. 3

• Ветвление используется в том случае, когда необходимо разделить поток вычислений на два и более альтернативных варианта. Основанием для выбора маршрута является результат проверки истинности условия ветвления.

Пример 2. Рассмотрим блок-схему алгоритма, определяющего максимальное из 3-х чисел (см. рис. 4):

Рис. 4

Как мы видим, ветвление производится, когда нам необходимо выбрать дальнейший маршрут в зависимости от истинности некоего условия, называемого также условием ветвления.

Основные типы блок-схем, использующих ветвление, представлены на Рисунке 5:

Рис. 5

На Рисунке 5(а) представлена неполная конструкция условного ветвления. Здесь, в зависимости от выбранного маршрута движения, выполняется один или несколько вычислительных шагов, или происходит дальнейшее движение без вычислений, до момента слияния маршрутов.

На Рисунке 5(b) представлен полный вариант условного ветвления. Здесь, в зависимости от выбранного маршрута движения, выполняется одна или другая последовательность вычислений, после чего маршруты вновь сливаются.

ЦИКЛЫ

Определение:

Цикл — это многократно выполняемый участок алгоритма.

Тело цикла-это последовательность выполняемых в цикле операторов.

Итерация — однократное выполнение тела цикла.

Циклы бывают двух типов:

• С фиксированным числом итераций
• С переменным числом итераций

Рассмотрим различия между этими двумя типами на следующих примерах:

Пример 3. Пусть есть данные о расходах за каждый месяц года. Блок-схема алгоритма подсчитывающего расходы за год будет иметь вид:

Рис. 6

Рисунок 6 иллюстрирует цикл с фиксированным числом итераций — число месяцев в году известно и последовательность вычислений не может быть повторена более 12 раз.

Мы читаем расходы за один месяц и добавляем их к общему результату. После этого номер месяца сравнивается с 12.

Если номер месяца равен 12, то цикл завершается, и выводятся данные о расходах за год. В противном случае цикл повторяется для следующего месяца.

Пример 4. Пусть есть информация о каждом жителе города (имя, возраст, пол и т.д.). Необходимо составить список жителей старше 50 лет. Блок-схема соответствующего алгоритма будет иметь вид:

Рис. 7

Рисунок 7 иллюстрирует цикл с переменным числом итераций — нам заранее неизвестно число жителей города старше 50 лет. Этот цикл выполняется до тех пор, пока есть еще неучтенные люди. Цикл представляется в виде следующей элементарной блок-схемы:

Рис. 8

• В цикле с фиксированным числом итераций количество итераций известно заранее. Вычисления, производящиеся внутри цикла, не оказывают никакого влияния на число итераций.
• Цикл с переменным числом итераций выполняется до тех пор, пока не будет выполнено некоторое условие. Количество итераций в таком цикле может варьироваться.
• Циклы обычно выполняются до тех пор, пока какое-либо условие не примет значение true или false.

РАЗДЕЛЕНИЕ БЛОК-СХЕМ НА ЧАСТИ

При работе с блок-схемами мы часто сталкиваемся со следующими проблемами:

• Блок-схема может не поместиться на одной странице.
• Может оказаться сложным связать все элементы блок-схемы друг с другом непосредственно.

Для решения этих проблем блок-схемы обычно разбивают на отдельные части, для состыковки которых используются элементы- соединители.

Соединительный элемент имеет свой собственный, уникальный номер и состоит из двух частей. Эти части изображаются в местах разрыва соединительных линий. Для определения принадлежности частей соединительному элементу, номер элемента записывается на каждой из частей.

Например, разбив на 2 части блок-схему, изображенную на Рисунке 2 мы получим:

Рис. 9

• Соединители вставляются в местах разрыва блок-схемы. Расположение каждого объединения указывается с помощью уникального номера.
• В блок-схеме может быть только одна вершина Начало и только одна вершина Конец.
• Используйте машинно-независимые элементы.
• Не обязательно представлять в блок-схеме каждый шаг программы. Можно ограничиться наиболее важными блоками.
• Желательно использовать наглядные названия переменных и блоков.
• Помните, программа должна быть написана так, чтобы любой другой программист смог бы легко понять ее.

МЕТОД ПРОГОНКИ

Метод прогонки используется для проверки правильности работы программы без использования компьютера. Для этого составляется специальная таблица, в которую записываются значения переменных по шагам. Этот метод позволяет эффективно находить и устранять логические ошибки. Проиллюстрируем этот метод следующим примером:

Пример 5

Step 1. Start

Step 2. Х=10

Step 3. Y=5

Step 4. М=0

Step 5. M=X+Y+(X*Y)

Step 6. Y=Y+4

Step 7. M=M+Y

Step 8. Display X,Y,M

Step 9. End

ТАБЛИЦА ПОШАГОВОГО ПРОГОНА

	X	Y	М
Начальные значения	10	5	0
после шага 5	10	5	65
после шага 6	10	9	65
после шага 7	10	9	74

Таким образом, на 8-м шаге на экран будет выведено: 10, 9 и 74.

Задания для самопроверки

Супер простое руководство по блок-схемам

Что такое блок-схема?

Блок — схема — это графическое представление операций, выполняемых системой обработки данных.
операций в системе. Часто лучший способ понять проблему — нарисовать диаграмму. Диаграммы обычно дают нам более полную картину ситуации, чем короткий набор слов или фраз. Однако сочетание визуальных символов (фигур) и текста представляет собой очень мощный инструмент для общения и решения проблем. Алгоритмы могут разрабатываться быстрее, если для их представления создается блок-схема. Блок-схемы гораздо легче понять, чем алгоритмы.

Блок-схема показывает:

• показывает логику алгоритма
• выделяет отдельные шаги и их взаимосвязь
• например, управление потоком от одного действия к другому

Символы блок-схемы

Блок-схемы имеют много стандартных символов. В блок-схемах используются блоки различной формы для представления различных типов инструкций. Фактические инструкции написаны внутри коробок. Эти блоки соединены сплошными линиями со стрелками, указывающими направление потока блок-схемы. Направление потока блок-схемы. Блоки, используемые в блок-схемах, стандартизированы и имеют определенные значения. Символы для этих блок-схем были разработаны Американским национальным институтом стандартов (ANSI).

Элемент	Описание	Символ
СТАРТ/СТОП терминатор	START и один терминатор STOP на всей блок-схеме. Если логика программы включает паузу, она также обозначается символом терминала.
Ввод, вывод	Этот символ используется для обозначения любой функции ввода/вывода в программе. Таким образом, если есть какой-либо ввод в программу через устройство ввода, такое как клавиатура, лента, устройство чтения карт и т. д., это будет указано на блок-схеме с помощью символа ввода/вывода. Точно так же все инструкции вывода для вывода на такие устройства, как принтеры, плоттеры, магнитные ленты, диски, мониторы и т. д., обозначены символом ввода/вывода.
Решение	Представляет собой точку принятия решения в процессе, обычно требующую ответа «да» или «нет», а затем переход к различным частям блок-схемы.
Ссылка на страницу включения/выключения.	Представляет соединение с другим процессом.
Линии потока	Указывает направление потока. Горизонтальные стрелки изображают процедуры или линейную последовательность событий, а вертикальные стрелки обозначают второстепенные или высшие навыки и знания.
Обработать	Символ процесса используется для представления арифметических инструкций и инструкций по перемещению данных на блок-схеме. Все арифметические процессы сложения, вычитания, умножения и деления обозначены символом процесса. Логический процесс перемещения данных из одного места памяти в другое также представлен в блоке процесса.

Блок-схема с первого взгляда: Иллюстрация символов

Блок-схема должна иметь начальную точку и одну или несколько конечных точек и должна располагаться в направлении сверху вниз и слева направо.

Простую блок-схему, показывающую описанные выше символы, можно увидеть ниже:

ИЗМЕНИТЬ ЭТОТ ПРИМЕР БЛОК-СХЕМЫ

Представление алгоритма в структурированном программировании с помощью блок-схемы

Блок-схемы часто используются для представления алгоритмов структурного программирования. Блок-схемы описывают структуру и логику алгоритма, а также последовательность операций, которые необходимо выполнить при решении проблемы.

• Блок-схемы полезны для сложных программ, содержащих множество ветвей, поскольку они описывают взаимосвязь между отдельными ветвями и циклами.
• Они также помогают обнаруживать и исправлять ошибки в логике и разрабатывать более эффективные структуры.

Наконец, блок-схема — отличный инструмент для документирования программы. Он обеспечивает удобное средство связи между программистами и непрограммистами.

Последовательность — ряд процессов/шагов, которые следуют по порядку.

Например, помыть голову;
1. Намочите волосы
2. Нанесите шампунь
3. Смойте

ИЗМЕНИТЬ ЭТОТ ПРИМЕР БЛОК-СХЕМЫ

Выбор — существует условие, которое может изменить порядок или типы процессов, которым необходимо следовать.

ПРИМЕР БЛОК-СХЕМЫ: РЕДАКТИРОВАТЬ СЕЙЧАС

Например, ЕСЛИ горит красный свет, ТО Я остановлюсь, ИНАЧЕ Я поеду.

ПРИМЕР БЛОК-СХЕМЫ В ИНТЕРНЕТЕ: РЕДАКТИРОВАТЬ СЕЙЧАС

Заявление о случае

РЕДАКТИРОВАТЬ БЛОК-СХЕМУ: ОНЛАЙН-КОНСТРУКТОР БЛОК-СХЕМ

Повторение . Часто нам может потребоваться выполнить один и тот же набор процессов несколько раз, и мы можем выполнить цикл, который выполняет один и тот же набор действий снова и снова, пока не возникнет условие остановки. Невыполнение условия остановки приведет к тому, что процесс войдет в бесконечный цикл.

РЕДАКТИРУЙТЕ В НАШЕМ ОНЛАЙН-РЕДАКТОРЕ БЛОК-СХЕМ

Примером ЦИКЛА может быть отображение слова «ШКОЛА» на экране 7 раз.

РЕДАКТИРОВАТЬ В НАШЕМ ПРОГРАММНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ БЛОК-СХЕМ

Разработайте блок-схему с пошаговым уточнением

Пошаговое уточнение — это процесс разбиения задачи программирования на ряд шагов. Вы начинаете с некоторых общих шагов для решения проблемы и уточняете каждый шаг по очереди. После уточнения каждого шага вы далее разбиваете эти общие шаги на серию более мелких подэтапов. Как только это сделано, вы продолжаете, пока не опишете проблему настолько подробно, что сможете написать код для ее решения.

Поэтапное уточнение: разработать решение проблемы путем

1. 1. изложение решения на высоком уровне
   2. уточнение шагов решения в более простые шаги
   3. повторяя шаг 2, пока шаги не станут достаточно простыми для выполнения

Поэтапное уточнение с помощью примера блок-схемы — вернуться домой

Самый эффективный способ решить сложную проблему — разбить ее на последовательно более простые подзадачи. Вы начинаете с того, что разбиваете всю задачу на более простые части. Некоторые из этих задач, возможно, сами должны быть разделены. Этот процесс называется пошаговым уточнением (или декомпозицией сверху вниз). Вы можете выполнить шаги и создать блок-схему, используя метод пошагового уточнения.

Блок-схема ниже иллюстрирует постепенное совершенствование этих четырех этапов.

• Мы совершенствуем одну вещь за раз.
• Светло-голубая трапеция показывает, как один шаг на диаграмме слева уточняется (расширяется) на следующей блок-схеме справа.

Пример пошагового уточнения блок-схемы – мытье рук

ОТРЕДАКТИРУЙТЕ ЭТОТ ПРИМЕР БЛОК-СХЕМЫ [ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЛОК-СХЕМЫ]

Пример блок-схемы – Решите алгоритм

Выразите алгоритм, который получает от пользователя два числа (делимое и делитель) и проверяет, не равен ли делитель нулю. Убедитесь, что делитель не равен нулю, и используйте блок-схему, чтобы показать их частное.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ БЛОК-СХЕМ — ОТРЕДАКТИРУЙТЕ ЭТОТ ПРИМЕР БЛОК-СХЕМЫ [FLOWCHART MAKER]

Пример блок-схемы — процесс приготовления чашки чая теперь можно продемонстрировать более подробно:

ОНЛАЙН-РЕДАКТОР БЛОК-СХЕМ — ОТРЕДАКТИРУЙТЕ ЭТОТ ПРИМЕР БЛОК-СХЕМЫ

Пример блок-схемы: преобразование температуры по Фаренгейту в градусы Цельсия

ОТРЕДАКТИРУЙТЕ ЭТОТ ПРИМЕР БЛОК-СХЕМЫ — ОНЛАЙН-КОНСТРУКТОР БЛОК-СХЕМ

Узнайте больше о блок-схеме — на примерах

Блок-схема — это одна из наиболее широко используемых диаграмм, которая представляет алгоритм, рабочий процесс или процесс, показывая шаги в различных полях и соединяя их по порядку стрелками. Вы можете создать блок-схему с нуля или просто начать с шаблонов блок-схем, доступных в программном обеспечении для создания блок-схем Visual Paradigm Online .

Нужно вдохновение? Ниже мы собрали несколько примеров блок-схем, чтобы помочь вам начать работу. Нажмите на блок-схему, чтобы просмотреть ее, или нажмите кнопку «Редактировать», чтобы начать редактирование.

В одной из прошлых статей мы поговорили о алгоритмах и в ней же я обещал в скором времени рассказать про блок схемы. Что же, время пришло.

Давайте сначала поймем, что такое блок схемы.

Блок-схема — распространенный тип схем (графических моделей), описывающих алгоритмы или процессы, в которых отдельные шаги изображаются в виде блоков различной формы, соединенных между собой линиями, указывающими направление последовательности

Ага, то есть блок схема, это способ представления нашего алгоритма в картинках. Но зачем? Дело в том, что человеку, как существу, имеющему зрение, проще и удобнее, зачастую, воспринимать информацию, если она продублирована в виде текста или имеет какие-то графические обозначения. Если не вдаваться в подробности, то это называется зрительным восприятием. Согласитесь, если вы видите объект беседы перед собой, вам проще его воспринимать, обсуждать и т.д.

Существует несколько основных блоков. В интернете вы можете найти примерно такое описание для части из них. Цвет фона значения не имеет, и здесь он синий для большей наглядности (наверное)

Процесс– под процессом здесь понимается какое-то действие. Арифметическая или логическая операция. Что то, что приведет вас к финальному результату выполнив один пункт вашего алгоритма. Допустим “a+b” будет помещаться именно в такой блок.

Решение – немного странное название, но думаю, что вы уже догадались, что это условие. С ним мы уже сталкивались в прошлой статье по алгоритмам. Когда нам приходилось РЕШАТЬ, что делать дальше, на основе какого-то результата.

Модификация – забудьте про это слово. Это просто цикл. О циклах мы тоже говорили. Но конкретно этот цикл немного специфичный. Это обозначение цикла For, который является счетным циклом и немного отличатся от остальных. Иные циклы могут быть представлены без специального оператора, это мы с вами попробуем изобразить чуть ниже.

Предопределенный процесс – некая модификация первого блока. Что значит предопределенный? Значит определённый заранее. И тут вообще ступор, но тем не менее он именно так и называется. Говоря простым языком – это ПОДпрограмма, (метод или процедура/функция). Такого мы еще не видели.

Подпрограмма – буквально, программа в программе. То есть это некоторый кусок кода, который выделен в отдельную группу для того, чтобы не писать его каждый раз в разных частях алгоритма/программы. В дальнейшем этот кусок алгоритма/программы может быть запущен, там, где нужно. Сейчас не стоит зацикливаться, подпрограммы мы еще рассмотрим и не раз.

Ввод-вывод, это два блока которые выглядят одинаково, как правило понять, что там происходит можно по тексту внутри блока. Объединены в одну группу, потому что близки по специфике. Получение данных, вывод данных. Мы с вами уже использовали ввод, кстати говоря, когда наш робот читал название колбасы.

Пуск-останов – это те же самые начало и конец, тут думаю пояснения не требуются.

Сейчас вы в ужасе, что я почти для каждого из пунктов подобрал синонимы, и порой более логичные, и понятные. Да, дело в том, что алгоритмизация, это забытый аспект программирования. И из-за этого появляются некоторые сложности. Если что-то не развивать, оно и не разовьется. Может быть многие со мной не согласятся, но я спрошу их, как часто они видят блок схемы в курсах по программированию? Бинго. Ни где их нет.
Зачем же я вам показал отличающиеся название, от тех, что я обычно использую? Что бы вы просто не впадали в ступор если вдруг увидите останов, вместо конца. Более подробно о том, как же все-таки правильно и где какие размеры и сколько градусов углы у каждого ромбика вы можете почитать в ГОСТ 19.701-90 «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения». Мы в такие подробности вдаваться не будем, по причине того, что мы любители и нам за это не платят, но уметь строить блок-схемы и самое главное читать их, мы должны уметь.

В блок схеме, как правило каждый пункт алгоритма соответствует своему блоку, исключения могут составить блоки, которые реализуют сразу несколько пунктов, допустим цикл For. Или блоки процесса или подпроцесса, которые можно объединять в один, если захочется. Стоит сделать оговорку, что все эти блоки имеют свои размеры, и не стоит растягивать один блок процесса так, чтобы в него все влезло, а вокруг него лепить кучу маленьких.

Между собой блоки соединяются стрелочками, указывающими к какому блоку стоит перейти дальше. В блоках условия/выбора нужно указать какая из стрелочек переведет нас при каком результате. То, что написано внутри блока выбора иногда может быть представлено как вопрос. И если ответ на него да, то идем по стрелочки с надписью да, если нет, то нет. Мы немного расширим наш кругозор вариантов, когда поговорим о “логике”, лжи и истине.

Быть или не быть? Вот в чем блок-схема…. Если быть, то да, следовательно, быть. Если нет, значит нет, ну и вы поняли…

Если у кого то язык чуть не сломался когда читали что в ромбике, то вы заметили, что на самом деле там все должно быть однозначно. И по идеи стоит заменить на вопрос «Быть?» тогда все станет немного логичнее, если вы запнулись на этом месте, значит вы на верном пути в понимании процесса, если нет, то ничего страшного, все еще впереди, тем-более что об условиях я мало рассказал, пока что.

А вот так вот должна выглядеть блок-схема для нашего первого алгоритма. Не густо, но там и алгоритм без ветвлений и чего-либо еще.

Давайте не будем тратить время зря, и сразу перейдем к финальному алгоритму

Тут у нас появляется ввод (в ромбике), даже два. Первый раз, робот читает с бумажки, второй с этикетки.

На самом деле вопрос спорный, ввод это или операция. Будем считать, что это ввод, я программист я так вижу. Вообще многие из стандартов, связанных с обозначением и прочим уже устаревают, и не все из них успевают менять. Вот если допустим в недалеком будущем, полноценный ИИ решит что-то прочесть, это будет ввод или операция? Операция? То есть это не его решение что-то вложить в себя, а просто кусок кода, а то есть ввод пользователя, живого человека, это нечто иное? Слава богу прав у железок пока нет, и статьи за оскорбление чувств кибернетических организмов пока не придумали. 🙂

А видите условие с переходом по НЕТ, не далее, а назад. Это, по сути, тот цикл о котором мы говори. Если колбаса не та, мы возвращаемся к тому, что берем колбасу (старую он бросает на пол, тсссс, потом исправим, может быть), и снова читаем, и снова проверяем. Именно поэтому в прошлый раз я рассказал вам о ветвлениях, это, наверное, более широкое определение всем возможным переходам, будь то по условию или из-за цикла, а может быть и без условия (поговорим о том хорошо это или нет, когда встретимся с кодом на С++ или ASM).

Как вы заметили, блок схемы могут быть довольно большими, но как быть, если вдруг что-то не влезло, а вот так, например как я и сделал. Указываем одинаковые цифры в кругляшках и переходим по нему. Есть другие способы, но нам пока и этого хватит.

А теперь еще раз, зачем же это нужно? Думаю, сейчас вы наглядно видите, что смотреть за тем, куда идет выполнение нашего алгоритма, стало проще. И в некоторых довольно разветвленных алгоритмах, блок схемы помогают лучше понять, что за чем и когда выполняется. Нужно просто вести пальцем по стрелочкам и отвечать на условия, да или нет.

Блок схемы важный, но не основной этап, они скорее пригодятся тем, кто будет разбираться в вашем коде, куда важнее алгоритм, который эта блок схема представляет, поэтому думаю на сегодня хватит.

Не забывайте что каждое подобное знание дает вам преимущество перед вашими конкурентами или коллегами. Сегодня вы научились читать и создавать блок-схемы, в определенных кругах этот навык о многом говорит.

Надеюсь вам было интересно, а пока-что, до скорого.