Алгоритм — это последовательность операций, необходимая для достижения желаемого результата. В повседневной жизни мы постоянно используем алгоритмы: например, чтобы посмотреть видео на YouTube, нужно найти компьютер, включить его, открыть браузер и запустить видео. Любая ошибка на любом этапе приведёт к неверному результату. В программировании принцип тот же. Если требуется вывести сообщение на экран из ячейки памяти, алгоритм может выглядеть так: создать значение в ячейке памяти, обратиться к функции вывода информации и указать ячейку памяти для вывода. Перед написанием сложной программы рекомендуется составить алгоритм, даже если он не будет очень детальным. Главное — последовательность шагов.
Блок-схемы: описание алгоритмов
Записывать алгоритм на бумаге или в уме неудобно, особенно для объяснения другим. Поэтому были придуманы блок-схемы. С их помощью можно наглядно описать алгоритм на бумаге или компьютере, а затем использовать его для построения программы на любом языке программирования. Блок-схемы помогают понять, как работают программы.
Линейное выполнение
Стандартное поведение программы — линейное выполнение действий: одно действие выполняется за другим. В блок-схеме это отображается следующим образом:
- Запуск программы
- Действие (например, присвоение переменной значения) (изображается в квадрате)
- Вывод информации (изображается в параллелограмме)
Стрелки между блоками указывают последовательность выполнения операций.
Ветвления (условия)
В программировании используются ветвления — условия, при которых выполняется один код, если условие истинно, и другой — если ложно. В блок-схемах условия изображаются в ромбе, от которого отходят две стрелки:
- Одна стрелка для выполнения кода, если условие истинно.
- Вторая стрелка для выполнения кода, если условие ложно.
Циклы
Циклы — конструкции, выполняющиеся определённое количество раз или до выполнения условия. В блок-схемах цикл обычно выделяется отдельным блоком, указывающим на повторное выполнение кода внутри него, пока условие истинно.
Все программы строятся на основе алгоритмов, которые можно описать с помощью блок-схем. Не обязательно описывать алгоритм для каждой программы, но важно понимать основные конструкции: линейное выполнение, ветвления и циклы. Эти конструкции присутствуют во всех языках программирования (C++, Java, Python и другие). Блок-схемы помогают понять, как работают эти конструкции.