§ 3.4. Алгоритмическая конструкция «следование». Линейные алгоритмы

Задач на свете столько, что и не сосчитать, и у каждой своё решение со своим алгоритмом. Тем удивительнее, что собраны все алгоритмы из одних и тех же деталей. Как бы ни была замысловата задача, записать её решение можно тремя основными алгоритмическими конструкциями: следованием, ветвлением и повторением. Больше ничего не требуется — это доказал нидерландский учёный Эдсгер Дейкстра во второй половине прошлого века, и с тех пор на его утверждении держится всё, что пишут программисты. В этом параграфе разбираем первую из трёх конструкций, самую простую.

Следование

Следование — алгоритмическая конструкция, в которой действия выполняются одно за другим, в том самом порядке, в каком они записаны. Никаких проверок, никаких возвратов назад: закончилось первое действие — начинается второе, закончилось второе — начинается третье, и так до последнего. Алгоритм, в котором нет ничего, кроме следования, называют линейным алгоритмом.

Такой порядок знаком каждому: расписание уроков, инструкция к лекарству, порядок посадки в самолёт — всюду следующее действие начинается после предыдущего.

Графически конструкцию изображают цепочкой блоков, соединённых стрелками сверху вниз: из блока первого действия стрелка ведёт в блок второго, из второго — в третий (рис. 1). Развилок и петель в такой схеме нет, поэтому путь от начала до конца ровно один. Сколько линейный алгоритм ни запускай, порядок действий будет тот же и от исходных данных не зависит — меняются лишь значения, с которыми работает исполнитель.

Пример 1. Линейный алгоритм заклейки прокола велосипедной камеры:

начало снять колесо вынуть камеру накачать камеру опустить камеру в таз с водой найти место, откуда идут пузырьки наклеить на него заплатку поставить камеру и колесо обратно конец

Обратите внимание: многие предписания здесь потребуют детализации, если исполнять алгоритм будет не человек, а автомат. Человеку слов «наклеить заплатку» достаточно, автомат такой команды не знает: у каждого исполнителя своя система команд, и алгоритм складывают только из них.

Таблица значений переменных

Исполнителю всё равно, что означают команды: он выполняет их по очереди. Поэтому, чтобы узнать, чем дело кончится, достаточно пройти алгоритм строка за строкой, выписывая, чему равна каждая величина после очередной команды. Такая таблица значений переменных моделирует работу исполнителя — показывает ровно то, что видел бы он сам.