Як створити блок-схему. Блок-схема програми, масиву

Блок-схема являє собою графічне відображення будь-якого процесу, чітко показує систематичну послідовність всіх етапів виконання поставленого завдання, а також всі групи, які залучені в цей процес. Така схема є системою графічних символів (блоків) і ліній переходів (стрілок) між ними. Кожен з таких блоків відповідає певному кроці алгоритму. Усередині такого символу дається опис даної дії.

Для чого застосовують блок-схеми?

Згадані системи покликані виконувати наступні функції:

- розробляти новий процес-

- описувати і документувати поточний алгорітм-

- розробляти модифікації до даного процесу або досліджувати ланки з імовірним виникненням помилок і сбоев-

- визначати, коли, де і як можна змінювати поточний алгоритм, з метою перевірки стійкості всієї системи.

Розробка послідовності операцій

Будь блок-схема будується на основі алгоритму дій, що описує роботу пристрою або програми. Тому спочатку будується сама система. "Алгоритмом" називають опис послідовності операцій для вирішення поставленого завдання. По суті, це правила виконання необхідних процесів обробки інформації. Перш ніж приступити до побудови алгоритму, потрібно чітко визначити завдання: що необхідно отримати в результаті, яка вихідна інформація потрібна, а яка вже є, чи є обмеження для її отримання. Після цього складається список дій, які необхідно здійснити для отримання необхідного результату.

Типи алгоритмів

На практиці найчастіше застосовують такі види блок-схем:

- графічна, тобто в основі знаходяться геометричні символи-

- словесна: складається за допомогою звичайних слів того чи іншого мови-

- псевдокоду: являють собою напівформалізоване опис на умовно-алгоритмічній мові, яке включає в себе елементи мови програмування і фрази літературного, а також загальноприйняті математичні символи-

- програмна: для запису використовуються виключно мови програмування.

Блок-схема пристрою: опис

Графічне представлення послідовності дій включає в себе зображення алгоритму, що описує зв`язку функціональних блоків даної схеми, які відповідають виконанню одного або кількох дій. Блок-схема масиву складається з окремих елементів, розміри і правила побудови яких визначені державним стандартом. Для кожного типу дії (введення даних, обчислення значень виразів, перевірки умов, управління повторенням дій, закінчення обробки та ін.) Передбачена окрема геометрична фігура, представлена у вигляді блоку. Ці символи з`єднуються лініями, визначальними черговість дій.

Основні елементи, що вживаються при складанні блок-схем

Повний список графічних символів, використовуваних для опису алгоритму, складається з 42 елементів. Його весь ми приводити не будемо, а розглянемо тільки основне.

Елементи блок-схеми:

1. Процес означає обчислювальний дію або послідовність таких дій, що змінюють значення, розміщення даних або форму подання. Для наочності схеми такі елементи можна об`єднати в один блок. Даний символ має вигляд прямокутника, всередині якого записуються коментарі, які супроводжують виконання операції (або групи операцій).

2. Рішення. Даний блок застосовується для позначення переходу управління з певній умові. У кожному такому елементі вказується питання, порівняння або умову, які його визначає. Іншими словами, рішення - це вибір напрямку для виконання програми або алгоритму залежно від якогось змінного умови. Графічний вигляд даного елемента - це ромб. Згаданий символ може використовуватися в якості зображення наступних уніфікованих структур: вибір, розвилка повна і неповна, цикл «до» і «поки».

3. Модифікація. Цей блок означає початок циклу. Він застосовується для організації циклічної конструкції. Усередині такого елемента записують параметр кола дій, вказують його початкові значення, гранична умова, а також крок зміни параметра для подальшого повторення. Іншими словами, модифікація - це виконання мінливих команд або їх груп, операцій, що змінюють програму. Графічне зображення цього символу являє собою шестикутник.

4. Зумовлений процес означає обчислення за заданою або стандартній програмі. Його використовують для вказівки звернення до допоміжного алгоритму, який існує автономно у вигляді окремих самостійних модулів, а також для звернення до бібліотечних підпрограм. Графічно вид цього символу представлений прямокутником з двома вертикальними полями по краях. Цей елемент служить для вказівок звернень до функцій, процедур, програмним модулям.

5. Введення-виведення даних в загальному вигляді.

6. Пуск і зупинка. Цей елемент означає початок і кінець алгоритму, а також вхід в програму і вихід з неї. Графічно даний символ нагадує прямокутник, у якого замість бічних прямих - дуги.

7. Документ означає виведення результатів роботи на друк. Графічно такий елемент нагадує прямокутник, тільки замість нижньої прямої накреслена напівхвиля.

8. Ручне введення означає пуск даних в процес обробки оператором за допомогою пристрою, який пов`язане з комп`ютером (клавіатура). Графічний символ ручного введення являє собою чотирикутник, у якого бічні лінії паралельні, нижня перпендикулярна їм, а верхня коса.

9. Дисплей означає введення або виведення інформації у випадку, коли пристрій безпосередньо підключено до процесора. У той момент, коли починають відтворюватися дані, оператор може вносити зміни під час їх обробки. Графічно даний елемент представляє фігуру, у якої нижня і верхня лінії паралельні, права - це дуга, а ліва складається з двох прямих у вигляді стрілки.

10. Лінії потоку - це стрілки, які вказують послідовність зв`язків. Жодна блок-схема структури не може обходитися без даного елемента. Існують певні правила накреслення цих символів. Перерахуємо їх:

- дані елементи повинні бути паралельними лініями зовнішнього периметра або межах сторінки, на якій зображена ця блок-схема-

- напрямок лінії зверху вниз або зліва направо вважається основним, стрілками воно не позначається, інші випадки вказівки напрямків позначені імі-

- зміна напрямку даного елемента проводиться тільки під кутом 90^про.

11. З`єднувач. Даний елемент призначений для вказівки зв`язку на перерваних лініях потоку. Ці символи використовуються в тому випадку, якщо блок-схема програми будується з декількох частин. Тоді лінія потоку від однієї частини повинна закінчитися «з`єднувачем», а нової частини - розпочатися з даного символу. Усередині такого елемента ставиться один і той самий порядковий номер. Графічне зображення «соединителя» - це коло.

12. міжсторінкових з`єднувач. Призначення цього елемента аналогічно попередньому, тільки використовується він для з`єднання блок-схем, розміщених на різних сторінках. Зображення такого елемента представлено п`ятикутником у вигляді будиночка.

13. Коментар - це зв`язок між різними елементами блок-схеми з поясненнями. Згаданий елемент дозволяє включати в себе формули та іншу інформацію.

Побудова блок-схем

Графічне побудова алгоритму - це частина документації до пристрою або програмою, яка завжди є в надлишку. Однак у більшості випадків програмне забезпечення взагалі не потребує блок-схемі. Лише одиницям потрібна побудова алгоритму, що займає кілька аркушів, іншим же досить символічною схеми. Проста блок-схема показує структуру розгалуження програм тільки в одному аспекті. Проте навіть така структура чітко видна тільки за умови, що алгоритм поміщається на одному аркуші. У зворотному випадку, коли блок-схема розташована на декількох сторінках, пов`язаних міжсторінкових переходами, вельми складно отримати про неї вірне уявлення. Якщо вона розміщується на одному аркуші, то для великої програми дане зображення алгоритму перетворюється на її загальний план з переліком головних блоків і етапів. Звичайно ж, такий графік не слід стандартам побудови схем, але він і не потребує їх, так як цей процес повністю індивідуальний. Правила, що стосуються типу символів, стрілок і порядку нумерації, необхідні тільки для розбору докладних блок-схем.

Масиви і побудова алгоритмів

Масив являє собою сукупність однотипної інформації, яка зберігається в послідовних кластерах пам`яті і має загальне ім`я. Такі осередки називаються "елементами системи". Всі кластери нумеруються по порядку. Такий номер називається "індексом елемента масиву". Як скласти блок-схему для подібної системи? Розглянемо приклад створення алгоритму для елементарного масиву одновимірного типу. Найпростіша система має умовно вид рядка. Задамо ім`я для даного масиву - «А». Будемо вважати, що наша система складається з восьми осередків (від 1 до 8). Кожен із згаданих кластерів містить випадкове число, яке називається "елементом масиву". Для звернення до конкретної осередку необхідно вказувати ім`я в квадратних дужках ([3]). Розглянемо приклад, в якому блок-схема масиву призначена для заповнення системи випадковими числами з подальшим виведенням інформації на екран. Що являє собою такий алгоритм? Це елементарна система. По суті, вона не має практичного застосування, однак зручна для навчального процесу. Розглянута блок-схема (приклад побудови описаний нижче) містить всього сім основних елементів, з`єднаних лініями переходів.

Опис послідовності виконання завдання

1. Першим елементом схеми буде символ «Початок».

2. Другим блоком - «Процес», всередині якого вписуємо «ініціалізація random».

3. Наступний елемент - «Модифікація», в блоці вписуємо значення осередків масиву.

4. Далі, згідно заданої функції, відбувається переадресація на наступний блок «процесу», в якому задається звернення до конкретних кластерам системи з вказівкою обмеження випадкових чисел в діапазоні від нуля до ста. Після проведення даної операції відбувається повернення до третього блоку, а через нього - далі на п`ятий.

5. У цьому блоці «Модифікації», згідно вписаною функції, відбувається переадресація на наступний елемент.

6. «Висновок» виробляє відображення інформації про новий вмісті масиву на моніторі з подальшим направленням на попередній блок. Далі - на останній елемент.

7. «Кінець» роботи алгоритму.

На базі такої блок-схеми складається програма, яка забезпечить роботу представленого алгоритму.

«Редактор блок-схем»

Якщо ви ставите питанням про те, як скласти блок-схему, то знайте, що існують спеціальні програми, які призначені для створення, а також редагування таких систем. Зручністю графічного відображення алгоритму є те, що користувач не прив`язаний до синтаксису конкретної мови програмування. Побудована блок-схема однаково підходить для всіх мов (наприклад, С, Паскаль, Бейсік та інші). Крім того, редактор може використовуватися для побудови діаграм і перевірки працездатності схем. Така програма є спеціалізованим софтом. Вона надає різноманітний набір інструментів, необхідних для побудови блок-схем, що робить її більш зручною, в порівнянні зі звичайними графічними редакторами. Додаткові опції дозволяють оптимізувати процес складання системи з подальшим її перетворенням у функції і процедури мови програмування. Крім того, редактор блок-схем пропонує набір шаблонів, здатних істотно прискорити роботу користувача-початківця. Адже відомо, що при побудові алгоритму часто застосовуються повторювані структури, наприклад різноманітні варіанти циклів, альтернативи (повні і неповні), множинні розгалуження та інше. Редактор дозволяє виділяти часто використовувані в блок-схемах елементи і додавати їх в створювану схему. Це позбавляє від промальовування їх щоразу заново. Крім того, за допомогою редактора можна імпортувати функції та процедури, реалізовані на будь-якому відомому мові програмування. Дана опція корисна для розбору структури алгоритму, який написаний на малознайому мовою. Системні вимоги даної програми досить скромні, що дозволяє використовувати її на будь-якому персональному комп`ютері.

Висновок

Підводячи підсумок, слід зазначити, що докладні схеми побудови алгоритмів вже застаріли. В якості опису процесу вони нікому не цікаві. У кращому випадку блок-схеми придатні для проведення навчання новачків, які не вміють алгоритмічно мислити. Запропоновані свого часу елементи зі своїм змістом були мовою високого рівня, вони об`єднували операторів мови машини в окремі групи. На даний момент кожен графічний елемент відповідає конкретного оператора. Значить, сам символ перетворився на випадкове, а головне - даремне заняття з малювання, від якого легко можна відмовитися. Сьогодні стали зайвими навіть лінії переходів, так як кожен оператор уже визначений. Насправді графічне побудова алгоритмів більше величається, ніж застосовується на практиці. Програміст з великим досвідом роботи, перш ніж написати програму, рідко креслить блок-схему. Коли стандарт організації вимагає графічний алгоритм, то малюють його вже після закінчення робіт.