Autor: Codenga 28.04.2023

W artykule omówiono różne metody zapisu algorytmów, które stanowią kluczową część procesu tworzenia programów. Algorytm, będący planem działania, można przedstawić w formie listy kroków, pseudokodu lub schematu blokowego. Każda z tych form pozwala lepiej zrozumieć działanie algorytmu i przygotować się do jego implementacji. Przedstawiono także prosty przykład algorytmu dodawania dwóch liczb oraz jego finalny kod w języku Python

Co to jest algorytm

Algorytm to przepis na rozwiązanie danego zadania. Można by powiedzieć, że to plan działania, dzięki któremu możemy rozwiązać jakiś problem. Zanim zaczniemy ten problem rozwiązywać za pomocą kodu, warto go czasem rozpisać w prostej i czytelnej formie. Dzięki temu będzie nam łatwiej przeanalizować problem i znaleźć docelowe rozwiązanie.

W tym artykule pokażemy kilka popularnych sposobów na zapisywanie algorytmów. Zaczynamy!

Lista kroków

Wyobraź sobie, że chcemy napisać program, który wykonuje najprostsze działanie matematyczne: dodawanie dwóch liczb. Algorytm wygląda tak:

wynik = a + b

Tu nie ma nic zaskakującego; to jest najprostszy możliwy algorytm. Spróbujemy go zapisać najpierw za pomocą tzw. listy kroków. Po prostu wylistujemy po kolei operacje, które ma wykonać nasz algorytm. Lista wygląda tak:

Krok 1. Pobierz pierwszą liczbę.
Krok 2. Pobierz drugą liczbę.
Krok 3. Dodaj liczby do siebie.
Krok 4. Wyświetl wynik.
Krok 5. Koniec.

Taka lista pozwala nam lepiej zrozumieć nasz algorytm. Dzięki niej, wiemy jakie operacje należy wykonać, aby uzyskać pożądany wynik. Jeśli więc masz do napisania konkretny algorytm to spróbuje go przeanalizować właśnie w formie listy kolejnych operacji. Na pewno ułatwi ci to potem pracę nad kodem algorytmu.

Pseudokod

Kolejny popularny sposób zapisu to tzw. pseudokod. Taki pseudokod jest fikcyjnym językiem programowania, który kładzie główny nacisk na czytelność. Nie musisz się trzymać ścisłych reguł składniowych, bo pseudokod nie będzie wykonywany. Dopiero potem zamienisz go na realny działający kod, napisany w docelowym języku.

Na tym etapie interesuje nas analiza operacji niezbędnych do wykonania danego działania. W przypadku naszego algorytmu dodawania, pseudokod mógłby wyglądać tak:

początek
wczytaj(a)
wczytaj(b)
suma := a + b
wypisz(suma)
koniec

Mamy to listą operacji, zapisanych w postaci przypominającej taki ogólny, fikcyjny język programowania. Stąd już jest niedaleko do docelowego rozwiązania.

Schemat blokowy

Następny, dość często używany sposób zapisu to schemat blokowy. Można go sobie wyobrazić jako zestaw bloków połączonych strzałkami. Te strzałki określają w jaki sposób będą przepływały informacje w naszym programie. Popatrz na przykład:

Jest to oczywiście dobrze nam znany algorytm, sumujący dwie wartości. Na schemacie widać m.in blok startowy, który rozpoczyna program. Mamy potem blok wejścia, który odpowiada za pobieranie dwóch wartości. Potem mamy blok operacji, który odpowiada za sumowanie. Następnie blok wyjścia, który wyprowadza sumę. Całość zakończona jest blokiem STOP.

W artykule użyliśmy prostego przykładu, ale realne algorytmy mogą być przecież bardzo złożone. Taki zapis w postaci schematu blokowego ma sens, bo pozwala nam przemyśleć zależności pomiędzy poszczególnymi krokami algorytmu. Możemy za pomocą strzałek określić jaki będzie przepływ wartości w programie. Wszystko to będzie zaprezentowane w bardzo czytelnej oraz przejrzystej formie.

Jeśli interesuje cię tworzenie własnych schematów blokowych to warto zapoznać się z narzędziem https://www.diagrams.net/. Ten prosty, darmowy edytor pozwoli ci łatwo stworzyć dowolne schematy dla twoich algorytmów.

Finalny kod prostego algorytmu

Skoro już mówimy tyle o zapisywaniu algorytmów, to możemy w końcu stworzyć finalny kod. Napiszemy go w języku Python:

a = 4
b = 2
sum = a + b
print(sum)

To banalnie prosty program, który sumuje dwie liczby. Mamy dwie zmienne: a oraz b. Mamy też zmienną sum, która przechowuje sumę a oraz b. Wynik wyprowadzamy na ekran za pomocą instrukcji print().

Metody zapisu algorytmów - podsumowanie

Przy tak prostym algorytmie nie będziemy raczej spędzali wiele czasu nad analizą poszczególnym kroków. Jednak w praktyce nasze algorytmy będą się cechować dużo wyższym poziomem złożoności. I wtedy zapisywanie oraz analizowanie algorytmu, przed jego implementacją, nabiera sensu. Po przeczytaniu tego artykułu wiesz już, jak do tego zadania podejść.

To nie jest pierwszy artykuł dotyczący tego ważnego i ciekawego tematu - pisaliśmy już wcześniej o analizowaniu algorytmów. Możesz sprawdzić jak zamienić schemat blokowy nad kod, w oparciu o troszkę bardziej złożony przykład.

A jeśli chcesz naprawdę pogłębić swoją wiedzę w tym temacie, zacznij od kursu Algorytmy Level 1. Znajdziesz w nim całą masę przykładów, które pozwolą ci lepiej analizować oraz zapisywać algorytmy.