Αλγόριθμοι και διαγράμματα ροής

Μια συνταγή για τον υπολογιστή

«Βράσε λίγο νερό, ρίξε μακαρόνια, άφησέ τα όσο χρειάζεται.» Ένας άνθρωπος καταλαβαίνει τι εννοείς. Ένας υπολογιστής όμως θα κολλούσε αμέσως: πόσο είναι το «λίγο»; Πόσο είναι το «όσο χρειάζεται»;

Ο υπολογιστής δεν μαντεύει. Για να λύσει ένα πρόβλημα χρειάζεται οδηγίες τόσο ακριβείς, που να μην αφήνουν καμία απορία. Μια τέτοια σειρά οδηγιών λέγεται αλγόριθμος.

Τι είναι αλγόριθμος

Αλγόριθμος είναι μια πεπερασμένη σειρά από σαφή βήματα που, αν εκτελεστούν με τη σειρά, λύνουν ένα πρόβλημα.

Για να είναι μια σειρά οδηγιών αλγόριθμος, πρέπει:

Η λέξη προέρχεται από το όνομα του Πέρση μαθηματικού αλ-Χουαρίζμι (9ος αιώνας), που έγραψε κανόνες για αριθμητικές πράξεις βήμα βήμα.

Τρεις τρόποι να γράψεις έναν αλγόριθμο

Ο ίδιος αλγόριθμος μπορεί να γραφτεί με διάφορους τρόπους:

1. Με φυσική γλώσσα, σε αριθμημένα βήματα. Εύκολο, αλλά οι λέξεις μπορεί να είναι ασαφείς.
2. Με διάγραμμα ροής: σχήματα συνδεδεμένα με βέλη. Φαίνεται με μια ματιά πού πάει η εκτέλεση.
3. Με ψευδοκώδικα: σύντομες εντολές που μοιάζουν με γλώσσα προγραμματισμού.
4. Και τελικά, σε γλώσσα προγραμματισμού (όπως το Scratch ή η Python), ώστε να τον εκτελέσει ο υπολογιστής.

Τα σχήματα του διαγράμματος ροής

Κάθε σχήμα έχει συγκεκριμένη σημασία:

Από τον ρόμβο βγαίνουν δύο βέλη, ένα για το ΝΑΙ κι ένα για το ΟΧΙ. Από όλα τα άλλα σχήματα (εκτός από το «Τέλος») βγαίνει ένα.

Το βελάκι ← σημαίνει ανάθεση: «υπολόγισε ό,τι είναι δεξιά και βάλ' το στη μεταβλητή αριστερά». Το άθροισμα ← α + β διαβάζεται «το άθροισμα γίνεται α συν β».

Οι τρεις δομές

Ακολουθία: τα βήματα γίνονται το ένα μετά το άλλο, με τη σειρά. Στο διάγραμμα, σχήματα στη σειρά με ένα βέλος ανάμεσα.

Επιλογή: ανάλογα με την απάντηση σε μια ερώτηση, γίνεται ένα από δύο πράγματα. Στο διάγραμμα, ένας ρόμβος που χωρίζει τον δρόμο στα δύο, και οι δύο δρόμοι ξανασμίγουν πιο κάτω.

Επανάληψη: κάποια βήματα γίνονται ξανά και ξανά, όσο ισχύει μια συνθήκη. Στο διάγραμμα, ένα βέλος που γυρίζει πίσω σε έναν ρόμβο που βρίσκεται πιο πάνω.

Ένα διάγραμμα με επανάληψη: η αντίστροφη μέτρηση

Δεν θα το σχεδιάσουμε με εικόνα. Θα γράψουμε κάθε σχήμα σε μια γραμμή, με αριθμό, και θα λέμε πού πηγαίνει το βέλος του:

Το βέλος από το 5 πίσω στο 3 είναι η επανάληψη. Κάθε φορά που περνά από τον ρόμβο, ο μετρητής είναι κατά ένα μικρότερος, οπότε κάποια στιγμή η απάντηση θα γίνει ΟΧΙ και ο αλγόριθμος θα τελειώσει.

Ας εκτελέσουμε το διάγραμμα με το μολύβι. Πριν πατήσεις, πες ποια θα είναι η επόμενη γραμμή.

Αντίστροφη μέτρηση, σχήμα προς σχήμα

Κάθε γραμμή είναι ένα σχήμα που εκτελείται. Πρόσεξε πόσες φορές περνάμε από τον ρόμβο 3.

Βήμα	Σχήμα	μετρητής	μετρητής > 0 ;	Εμφανίζεται
Ζωντανή ενημέρωση

Επόμενο βήμαΌλαΕπαναφορά

Ο ίδιος αλγόριθμος σε ψευδοκώδικα

Το διάγραμμα της αντίστροφης μέτρησης, γραμμένο σε ψευδοκώδικα, είναι:

1. 1μετρητής ← 3
2. 2ΟΣΟ μετρητής > 0 ΕΠΑΝΑΛΑΒΕ
3. 3ΓΡΑΨΕ μετρητής
4. 4μετρητής ← μετρητής - 1
5. 5ΤΕΛΟΣ_ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ
6. 6ΓΡΑΨΕ 'Εκκίνηση!'

Οι γραμμές 3 και 4 είναι μετατοπισμένες προς τα δεξιά: έτσι φαίνεται ότι βρίσκονται μέσα στην επανάληψη. Στο Scratch, αυτό θα είναι ένα τουβλάκι που «αγκαλιάζει» άλλα τουβλάκια.

Ας το κάνουμε μαζί

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση