Napisz Algorytm Za Pomocą Pseudojęzyka I Schematów Blokowych

Dobrze, spróbujmy stworzyć zrozumiały artykuł na temat algorytmów, pseudokodu i schematów blokowych, pisząc go w prosty i przystępny sposób.

Algorytmy są wszędzie, nawet jeśli o tym nie myślimy. To po prostu przepis na wykonanie czegoś – instrukcja krok po kroku, jak osiągnąć określony cel. Wyobraź sobie przepis na ciasto. To algorytm! Ma listę składników (dane wejściowe) i serię poleceń (instrukcje), które mówią, co zrobić z tymi składnikami, aby powstało pyszne ciasto (dane wyjściowe).

W programowaniu algorytmy są fundamentalne. Program komputerowy to po prostu algorytm zapisany w języku zrozumiałym dla komputera. Ale zanim zaczniemy pisać kod, warto najpierw zaprojektować algorytm w sposób bardziej zrozumiały dla człowieka. Tutaj właśnie wkraczają pseudokod i schematy blokowe.

Pseudokod: Algorytm po ludzku

Pseudokod to nieformalny język programowania. Nie musisz się martwić o składnię i reguły, które obowiązują w "prawdziwych" językach programowania, takich jak Python, Java czy C++. Chodzi o to, żeby wyrazić logikę algorytmu w sposób jasny i zwięzły, używając prostych słów i konstrukcji.

Przykład: Załóżmy, że chcemy napisać algorytm, który sprawdzi, czy liczba jest parzysta, czy nieparzysta. W pseudokodzie mogłoby to wyglądać tak:

POCZĄTEK
    WEJŚCIE: liczba
    JEŻELI liczba MOD 2 równa się 0
        WYPISZ "Liczba jest parzysta"
    W PRZECIWNYM RAZIE
        WYPISZ "Liczba jest nieparzysta"
KONIEC

Co tu się dzieje?

• POCZĄTEK i KONIEC oznaczają początek i koniec algorytmu.
• WEJŚCIE: liczba oznacza, że algorytm przyjmuje liczbę jako dane wejściowe.
• JEŻELI liczba MOD 2 równa się 0 sprawdza, czy reszta z dzielenia liczby przez 2 wynosi 0. MOD to operator modulo, który zwraca resztę z dzielenia.
• WYPISZ "Liczba jest parzysta" wyświetla tekst "Liczba jest parzysta", jeśli warunek w instrukcji JEŻELI jest prawdziwy.
• W PRZECIWNYM RAZIE oznacza, że wykonujemy następujący blok kodu, jeśli warunek w instrukcji JEŻELI jest fałszywy.
• WYPISZ "Liczba jest nieparzysta" wyświetla tekst "Liczba jest nieparzysta", jeśli warunek w instrukcji JEŻELI jest fałszywy.

Pseudokod jest elastyczny. Możesz używać różnych słów kluczowych i konstrukcji, aby wyrazić swoje myśli. Ważne jest, aby algorytm był zrozumiały dla Ciebie i dla innych osób, które będą go czytać.

Schematy Blokowe: Algorytm w obrazkach

Schemat blokowy to graficzne przedstawienie algorytmu. Używa różnych kształtów do reprezentowania różnych typów instrukcji. To świetny sposób na wizualizację przepływu algorytmu i zrozumienie jego działania na pierwszy rzut oka.

Oto kilka podstawowych kształtów używanych w schematach blokowych:

• Elipsa: Oznacza początek i koniec algorytmu.
• Prostokąt: Oznacza proces, czyli instrukcję, która wykonuje jakąś operację (np. dodawanie, odejmowanie, przypisanie wartości).
• Romb: Oznacza decyzję, czyli punkt, w którym algorytm rozgałęzia się w zależności od tego, czy warunek jest prawdziwy, czy fałszywy.
• Równoległobok: Oznacza wejście lub wyjście danych.
• Strzałki: Łączą bloki i pokazują kolejność wykonywania instrukcji.

Spróbujmy narysować schemat blokowy dla naszego algorytmu sprawdzającego parzystość liczby:

1. Elipsa (Początek): Oznaczamy początek algorytmu.
2. Równoległobok (Wejście): Wprowadzamy liczbę.
3. Romb (Decyzja): Sprawdzamy, czy liczba MOD 2 równa się 0.
4. Jeśli TAK (Strzałka): Przechodzimy do prostokąta (Proces), w którym wypisujemy "Liczba jest parzysta". Następnie przechodzimy do elipsy (Koniec).
5. Jeśli NIE (Strzałka): Przechodzimy do prostokąta (Proces), w którym wypisujemy "Liczba jest nieparzysta". Następnie przechodzimy do elipsy (Koniec).

Wyobraź sobie to:

• Elipsa na górze z napisem "Start".
• Strzałka prowadzi do równoległoboku z napisem "Wprowadź liczbę".
• Strzałka prowadzi do rombu z napisem "Czy liczba MOD 2 = 0?".
• Z rombu wychodzą dwie strzałki.
  • Strzałka z napisem "Tak" prowadzi do prostokąta z napisem "Wyświetl 'Liczba jest parzysta'".
  • Strzałka z napisem "Nie" prowadzi do prostokąta z napisem "Wyświetl 'Liczba jest nieparzysta'".
• Z obu prostokątów wychodzą strzałki prowadzące do elipsy na dole z napisem "Koniec".

Schemat blokowy, podobnie jak pseudokod, pomaga nam zrozumieć i zaplanować algorytm, zanim zaczniemy pisać kod w konkretnym języku programowania.

Przykład bardziej skomplikowanego algorytmu – Szukanie największej liczby w liście

Powiedzmy, że mamy listę liczb i chcemy znaleźć największą z nich.

Pseudokod:

POCZĄTEK
    WEJŚCIE: lista_liczb
    NAJWIĘKSZA = pierwszy element z lista_liczb
    DLA KAŻDEGO elementu w lista_liczb OD drugiego elementu DO ostatniego elementu:
        JEŻELI element > NAJWIĘKSZA
            NAJWIĘKSZA = element
    WYPISZ NAJWIĘKSZA
KONIEC

Wyjaśnienie pseudokodu:

1. POCZĄTEK i KONIEC: Oznaczają początek i koniec algorytmu.
2. WEJŚCIE: lista_liczb: Algorytm przyjmuje listę liczb jako dane wejściowe.
3. NAJWIĘKSZA = pierwszy element z lista_liczb: Zakładamy, że pierwszy element listy jest największy (na razie).
4. DLA KAŻDEGO elementu w lista_liczb OD drugiego elementu DO ostatniego elementu:: Przechodzimy przez każdy element listy, zaczynając od drugiego.
5. JEŻELI element > NAJWIĘKSZA: Sprawdzamy, czy bieżący element jest większy niż aktualna wartość NAJWIĘKSZA.
6. NAJWIĘKSZA = element: Jeśli element jest większy, aktualizujemy wartość NAJWIĘKSZA.
7. WYPISZ NAJWIĘKSZA: Na koniec wyświetlamy wartość NAJWIĘKSZA, która będzie największą liczbą w liście.

Schemat blokowy (uproszczony opis słowny):

1. Elipsa (Start)
2. Równoległobok (Wejście): Wprowadź lista_liczb.
3. Prostokąt (Proces): NAJWIĘKSZA = pierwszy element lista_liczb.
4. Prostokąt (Inicjalizacja licznika): Ustaw i na 2 (indeks drugiego elementu).
5. Romb (Decyzja): Czy i <= długość lista_liczb?
   • Jeśli TAK:
     • Romb (Decyzja): Czy lista_liczb[i] > NAJWIĘKSZA?
       • Jeśli TAK:
         • Prostokąt (Proces): NAJWIĘKSZA = lista_liczb[i].
       • Jeśli NIE: Nic nie robimy i idziemy dalej.
     • Prostokąt (Proces): Zwiększ i o 1.
     • Powrót do rombu (Decyzja) "Czy i <= długość lista_liczb?".
   • Jeśli NIE:
     • Równoległobok (Wyjście): Wyświetl NAJWIĘKSZA.
     • Elipsa (Koniec)

Ten schemat blokowy pokazuje iteracyjny proces porównywania każdego elementu listy z aktualnie największą wartością.

Podsumowując, pseudokod i schematy blokowe są cennymi narzędziami do projektowania i dokumentowania algorytmów. Pomagają one nam myśleć logicznie i systematycznie o problemie, zanim zaczniemy pisać kod. Ułatwiają też komunikację algorytmu z innymi osobami, które mogą potrzebować go zrozumieć lub zaimplementować. Pamiętaj, że najważniejsze to pisać w sposób zrozumiały i jasny, aby algorytm był łatwy do śledzenia i zrozumienia.

Powodzenia w tworzeniu własnych algorytmów!