Що таке алгоритм з розгалуженням? Приклади і визначення алгоритмів розгалуження

Відео: Основи програмування. Оператор розгалуження if. Урок 7 [GeekBrains]

Будь-інтелект в тваринному світі користується певними алгоритмами переваги, які висловлюють особисті "хочу". Можна сказати, що потенційно штучні інтелекти теж будуть користуватися чимось подібним. А поки до реалізації людського сприйняття світу найближче підійшли саме завдяки алгоритмам з розгалуженням. І вони будуть розглянуті в даній статті з поясненням їх логіки і особливостей.

Відео: Алгоритмічна конструкція розгалуження Гра питання відповідь КУМІР

Що таке алгоритм з розгалуженням в програмуванні?

Перш ніж приступити до основної теми, необхідно зробити невеликий екскурс в теорію. Алгоритмом називається чітка послідовність дій, яка спрямована на те, щоб досягти певної мети або вирішити поставлену задачу. Діляться вони на три типи:

1. Лінійні.
2. З розгалуженням.
3. Циклічні.

Нас цікавить алгоритм з розгалуженням, тому описаний буде тільки він. Дана команда пропонує вибір процедури або функції, і при відповідності певним умовам, які є на даний момент, відбувається вибір. Структура такого алгоритму називається розгалужується. Вона забезпечує вибір між декількома альтернативами. Кожен із шляхів (у більшості випадків) веде до спільної точки в програмному коді. Важливим розгалуження є і тоді, коли необхідно пропустити певну дію. Використовується воно і тоді, коли користувачеві надається вибір, і цей вибір слід запам`ятати для подальшої роботи. В цілому корисні і легкі ці алгоритми з ветвлениями. 6 клас теоретично навіть зможе зрозуміти і реалізувати отримані знання на практиці. Якщо є питання - прочитайте статтю, швидше за все, після завершення цього процесу їх не залишиться.

Використання алгоритмів з розгалуженням

Так вже вийшло, що виникнення ситуацій, коли все можна буде зробити без вибору, мізерно малоймовірно, тому необхідно продумувати, які варіанти потенційно можуть виникнути. Так, проводячи паралель з життям, можна навести класичний приклад з погодою: якщо на вулиці жарко, то необхідно надіти майку і шорти, якщо йде сніг - курточку. Трапляються і більш складні вибори, від яких може залежати подальше життя людини (або роботи програми). Алгоритми різняться своєю складністю і деталізація опису кроків. Так, щоб зробити орієнтир для себе можна використовувати просте обмежене опис (що і як повинно працювати). Але з комп`ютером такий фокус не пройде. Тут необхідно покрокове рішення кожного завдання. Алгоритм включає в себе розгалуження, яке, в свою чергу, може тривати практично нескінченно. Хоча на практиці редагування такого написаного коду є проблемним. Щоб ви мали уявлення, пропонуємо ознайомитися з такими формами:

Відео: Урок 2 Постановка завдання і алгоритми ч2

1. Проста. Якщо ви хочете бути здоровим, вам необхідно займатися спортом.
2. Складна. Є бажання бути здоровим? Якщо так, то займайтеся спортом. Якщо немає, то валятися на дивані і дивитеся телевізор.
3. Складна форма з неповним розгалуженням. Необхідно вийти на вулицю. Чи йде дощ? Якщо немає, можна відразу виходити. Якщо йде - візьміть парасольку. І тільки потім виходите на вулицю.

Створення алгоритмів в загальних рисах

Ось ви створюєте алгоритм з розгалуженням, по якому буде виконуватися програма. Якщо є бажання зобразити вибір схематично, то підійде ромб. Верхівкою позначимо передачу сигналу, а в інші три сторони здійснюється розсилка відповідей. При цьому зовсім необов`язково використовувати їх все: досить і двох. Ромб, до речі, це оператор розгалуження, який використовується для позначення цієї дії. Але ми трохи забігли вперед. З чого починається будь-яка робота? З отримання даних! При побудові алгоритму не забувайте вказувати, з якими даними йде робота. Також завжди має бути логічне завершення. Адже алгоритм, який казна-де обривається, може викликати "вічне" використання процесора, і гра просто зависне. Що, звичайно, викличе негативну реакцію.

Що необхідно, щоб створити схему і практичну реалізацію алгоритму?

Перш ніж приступати до малювання схеми, необхідно добре вивчити, що за що відповідає, щоб в майбутньому не було логічних помилок. Також необхідно вивчити всі нюанси реалізації алгоритмів з розгалуженням на тих мовах програмування, на яких планується написання програми. Щоб в майбутньому не виникало проблем, необхідно відточити своє вміння на "чистих аркушах". Адже якщо зрозуміти, як і що працює, то реалізація в більшості випадків не складе проблем. Якщо проблеми все ж таки виникли, спробуйте створювати алгоритм мінімальними працюють кроками, щоб виявити проблему.

Особливості при створенні

Потенційно розгалуження можуть бути нескінченними. Тому при їх створенні можете не обмежувати себе кількістю умов (хоча в кінцевому підсумку чим їх більше, тим важче орієнтуватися). Також трохи про повне і неповне розгалуження. Що являє собою перше, напевно, зрозуміло. А в яких випадках використовується неповне і як визначити, що воно необхідне? Якщо є необхідність провести додаткові дії, в зв`язку з особливістю побудови програми, і одночасно є варіант простого продовження, або було потрібно впихнути рядки коду туди, де вони не передбачені - то це якраз той випадок. І схема побудови буде неповною, але в повному обсязі виконує свій функціонал.

Відео: [C #] Урок № 5. Конструкції розгалуження (if, else, switch)

приклад

Давайте, щоб засвоїти отримані знання краще, розберемося з усією сказаної інформацією на прикладі простої програми. Адже хоч і легкий алгоритм з розгалуженням, приклади дозволять краще розібратися, що і як. Припустимо, ви пишете просту іграшку, в якій керований людиною персонаж повинен втекти від комп`ютерних персонажів. Якщо між ними відбувається контакт, то після закінчення невеликого проміжку часу здійснюється якась агресивна дія (герой починає повільніше бігти або взагалі програє). Що і як тут зробити - вибір за вами. Але все ж слід враховувати цілий аспект всіляких дій, які відкриваються перед програмістом для реалізації задуманого. Так, можна віднімати "життя" у персонажа або зробити так, щоб на керованого людиною героя накладався певний ефект на кшталт уповільнення, і дієвим він був, поки працює цикл, який, в свою чергу, працює в певному часовому проміжку. Кінцевий вибір за вами.

Післямова

Отже, під кінець необхідно підвести підсумки всьому, що було сказано вище. Освоїти складові програмування, в тому числі і алгоритми з розгалуженням, не складає труднощів, якщо добре постаратися. Необхідно вивчити всі, з чим доведеться працювати. Також для кращого ефекту корисною буде практична реалізація отриманих знань. Можете почати з чогось простого, опрацьовуючи алгоритм на папері або в електронному файлі, поступово переносячи його в середу розробки.