Блок-схемы алгоритмов. назначение блоков данных

Программы для работы с блок-схемами

LibreOffice Draw

LibreOffice — это бесплатный офисный пакет, своего рода аналог MS Office (неоднократно мной рекомендуем, кстати). В его арсенале есть спец. программа Draw, позволяющая буквально 2-3 кликами мышки рисовать простенькие блок-схемы (см. скрин ниже).

Типовая блок-схема // Draw

С помощью левой панельки можно быстро добавить различные фигуры: ромбы, прямоугольники, линии, стрелки и т.д. К тому же в отличие от многих других продуктов — Draw поддерживает русский язык в полном объеме.

В общем, однозначно рекомендую!

Dia

Это добротный и бесплатный редактор диаграмм, блок-схем и пр. подобных “штук”

По сравнению с предыдущей программой, Dia обладает куда большим функционалом – да просто хотя бы обратите внимание на панель задач: там есть практически любые фигуры и значки!

DIA — скрин главного окна

Особенности:

1. простой и лаконичный интерфейс: разобраться с ним не составит труда любому начинающему пользователю;
2. есть коллекция стандартных блок-схем (не обязательно всегда создавать что-то новое);
3. есть возможность добавлять в коллекцию свои фигуры и значки;
4. любую фигуру на схеме можно перекрасить в нужный вам цвет (см. скрин выше);
5. ПО можно использовать как в ОС Windows и Linux.

Pencil Project

Отличное ПО для построения практически любых схем, форм и диаграмм. Отличается от остальных наличием просто огромного количества блоков и фигур (см. скрин ниже — я спец. сделал скрин всего многообразия инструментов (и это еще не все…)).

Скрин блоков из Pencil Project

Особенности:

1. возможность импортировать рисунки и вставлять их в свои схемы;
2. возможность создавать собственные фигуры и блоки;
3. огромная коллекция готовых графиков, схем, шаблонов и т.д.;
4. есть опция для сохранения блоков в такие популярные форматы, как HTML, PNG, PDF и пр.

Diagram Designer

Добротный векторный графический редактор для создания графиков, блок-схем, диаграмм. Программа выгодно отличается от других продуктов своей “простотой” — посмотрите на ее интерфейс, он выполнен в стиле тотального минимализма!

Чтобы создать свою схему — достаточно 2-х кликов мышки (и это не преувеличение).

Diagram Designer — главное окно программы

Особенности:

1. простой интерфейс: нет ничего лишнего (только инструменты для создания схем);
2. импорт/экспорт файлов в формате: WMF, EMF, BMP, JPEG, PNG, MNG, ICO, GIF и PCX;
3. встроенная функция для просмотра слайд-шоу;
4. возможность сжимать файлы блок-схем (архиватор);
5. есть опция по объединению нескольких схем в одну (весьма удобно, если вам нужно скомпоновать что-то одно из разных “кусков”).

yEd Graph Editor

Весьма современный редактор для быстрого построения “древовидных” диаграмм и блок-схем (даже для неподготовленного пользователя). Отмечу, что программа достаточно мощная и универсальная (правда с несколько “причудливым” интерфейсом).

yEd Graph Editor — пример построенной блок-схемы

Особенности:

1. легкое и быстрое построение схем любой сложности (и с любым количеством условий и ответвлений);
2. поддержка комментариев, аннотаций;
3. возможность работать параллельно сразу с несколькими документами;
4. есть спец. “сворачивающиеся” блоки (подобные инструменты редко встречаются в др. аналогичных продуктах);
5. наличие алгоритмов для автоматической компоновки (выручает при работе с большими диаграммами и схемами);
6. возможность сохранения созданных графиков в HTML, PNG, JPG и PDF файлы.

по теме — приветствуются!

Удачи!

Возможности LibreOffice Draw

LibreOffice Draw позволяет создавать рисунки различной сложности и экспортировать их с использованием нескольких общепринятых форматов изображений. Кроме того, можно вставлять в рисунки таблицы, диаграммы, формулы и другие элементы, созданные в программах LibreOffice.

Векторная графика

Объекты векторной графики создаются в LibreOffice Draw с использованием линий и кривых, определённых с помощью математических векторов. Векторы описывают линии, эллипсы и многоугольники в соответствии с их геометрией.

Создание трёхмерных объектов

С помощью LibreOffice Draw можно создавать простые объёмные объекты, например, кубы, сферы и цилиндры и даже изменять освещение объектов.

Сетки и направляющие

Сетки и направляющие помогают визуально выровнять объекты в рисунке. Можно также выбрать привязку объекта к линии сетки, направляющей или к краю другого объекта.

Связывание объектов для отображения отношений

Объекты LibreOffice Draw могут быть связаны специальными соединительными линиями для отображения отношений между объектами. Эти линии прикрепляются к точкам соединения на рисованных объектах и перемещаются вместе с ними. Соединительные линии полезны при создании организационных и технических диаграмм.

Отображение размеров

На технических диаграммах часто указываются размеры объектов на чертеже. В LibreOffice Draw размерные линии могут использоваться для расчёта и отображения линейных размеров.

Галерея

Галерея содержит изображения, анимационные, звуковые и другие элементы, которые могут быть вставлены в рисунки или в другие программы LibreOffice.

Форматы графических файлов

Программа LibreOffice Draw позволяет экспортировать файлы в различных графических форматах, например, BMP, GIF, JPG и PNG.

Бесплатная программа для векторной графики

Чтобы получить Draw, вам достаточно установить LibreOffice. Скачайте и установите последнюю версию LibreOffice с официального сайта: https://ru.libreoffice.org/download/

Основные элементы, употребляемые при составлении блок-схем

Полный список графических символов, используемых для описания алгоритма, состоит из 42 элементов. Его весь мы приводить не будем, а рассмотрим только основное.

Элементы блок-схемы:

1. Процесс означает вычислительное действие либо последовательность таких действий, изменяющих значения, размещения данных или форму представления. Для наглядности схемы такие элементы можно объединить в один блок. Данный символ имеет вид прямоугольника, внутри которого записываются комментарии, сопровождающие выполнение операции (либо группы операций).

2. Решение. Данный блок применяется для обозначения перехода управления по определенному условию. В каждом таком элементе указывается вопрос, сравнение или условие, которые его определяет. Другими словами, решение — это выбор направления для выполнения программы или алгоритма в зависимости от некоего переменного условия. Графический вид данного элемента – это ромб. Упомянутый символ может использоваться в качестве изображения следующих унифицированных структур: выбор, развилка полная и неполная, цикл «до» и «пока».

3. Модификация. Этот блок означает начало цикла. Он применяется для организации циклической конструкции. Внутри такого элемента записывают параметр круга действий, указывают его начальные значения, граничное условие, а также шаг изменения параметра для последующего повторения. Другими словами, модификация — это выполнение меняющихся команд или их групп, операций, изменяющих программу. Графическое изображение этого символа представляет собой шестиугольник.

4. Предопределенный процесс означает вычисление по заданной или стандартной программе. Его используют для указания обращения к вспомогательному алгоритму, который существует автономно в виде отдельных самостоятельных модулей, а также для обращения к библиотечным подпрограммам. Графически вид этого символа представлен прямоугольником с двумя вертикальными полями по краям. Этот элемент служит для указаний обращений к функциям, процедурам, программным модулям.

5. Ввод-вывод данных в общем виде.

6. Пуск и остановка. Этот элемент означает начало и конец алгоритма, а также вход в программу и выход из неё. Графически данный символ напоминает прямоугольник, у которого вместо боковых прямых – дуги.

7. Документ означает вывод результатов работы на печать. Графически такой элемент напоминает прямоугольник, только вместо нижней прямой начертана полуволна.

8. Ручной ввод означает пуск данных в процесс обработки оператором с помощью устройства, которое сопряжено с компьютером (клавиатура). Графический символ ручного ввода представляет собой четырехугольник, у которого боковые линии параллельны, нижняя перпендикулярна им, а верхняя косая.

9. Дисплей означает ввод или вывод информации в случае, когда устройство непосредственно подключено к процессору. В тот момент, когда начинают воспроизводиться данные, оператор может вносить изменения во время их обработки. Графически данный элемент представляет фигуру, у которой нижняя и верхняя линии параллельны, правая — это дуга, а левая состоит из двух прямых в виде стрелки.

10. Линии потока – это стрелки, которые указывают последовательность связей. Ни одна блок-схема структуры не может обходиться без данного элемента. Существуют определенные правила начертания этих символов. Перечислим их:

— данные элементы должны быть параллельными линиям внешнего периметра или границам страницы, на которой изображена эта блок-схема;

— направление линии сверху вниз или слева направо считается основным, стрелками оно не обозначается, остальные случаи указания направлений обозначены ими;

— изменение направления данного элемента производится только под углом 90о.

11. Соединитель. Данный элемент предназначен для указания связи на прерванных линиях потока. Эти символы используются в том случае, если блок-схема программы строится из нескольких частей. Тогда линия потока от одной части должна закончиться «соединителем», а новой части — начаться с данного символа. Внутри такого элемента ставится один и тот же порядковый номер. Графическое изображение «соединителя» — это круг.

12. Межстраничный соединитель. Назначение этого элемента аналогично предыдущему, только используется он для соединения блок-схем, размещенных на разных страницах. Изображение такого элемента представлено пятиугольником в виде домика.

13. Комментарий – это связь между различными элементами блок-схемы с пояснениями. Упомянутый элемент позволяет включать в себя формулы и прочую информацию.

Критика [ править | править код ]

Распространённой и ошибочной практикой является попытка использования блок-схем для иллюстрации алгоритма на низком уровне (на уровне кода) — то есть, попытка вписывать в блоки схемы фрагменты кода на каком-либо искусственном языке. Такой подход применим только к программам, организованным согласно структурному подходу, и не может отразить, к примеру, алгоритм, который реализуется во взаимодействии абстракций при объектно-ориентированном подходе. Для целей описания алгоритмов, взаимодействия частей системы и иллюстрации многих других сопутствующих вещей существует нотация UML.

Особенности создания блок-схем в электронных документах

Прежде чем возьметесь за составление блок-схем, вам необходимо организовать специальный план, в котором важно прописать все названия блоков и форм с записями категорий. Сегодня будем составлять схему в Excel на примере структуры сайта

1. В первую очередь воспользуемся инструментами вставки и создадим схему самостоятельно, в которой пропишем все необходимые данные. Для этого переходим во вкладку «Вставка», находим пункт «Фигуры» и выбираем в выпадающем меню «Блок-Схема».

1. Здесь смотрите любую понравившуюся или соответствующую схему по требованиям. Выбираем форму и переносим ее на лист Excel. Далее производим построение или такими же фигурами или задействуйте другие.

1. Для того, чтобы привести одно действие к другому, нам необходимо установить стрелки в правильном направлении. Переходим во вкладку «Формат», выбираем блок «Вставка фигур», в котором отмечаем любую из стрелок.

1. Создаем схему полностью при помощи предложенных инструментов. Когда все готово, отформатируем ее по размерам.

1. Теперь добавим текст к каждой фигуре. Чтобы это сделать, выполните следующее: кликните правой кнопкой мыши по необходимой фигуре, затем в выпадающем списке выберите «Изменить текст».

Аналогичным образом вставляем подписи для каждой отдельной фигуры. После проделанных действий вы можете форматировать существующий текст: поменять его размер или шрифт. Таким образом, получите самостоятельно построенную блок-схему с индивидуальными размерами и параметрами.

Основные элементы, использующиеся при проектировании блок-схем

№
Название элемента
Графическое отображение
Функция
1
Терминатор или блок начало-конец

Обозначает начало или конец программы. Данный блок отделяет границы программы от внешней среды. Как правило, в данный элемент вписывают фразы «Начало», «Старт» или «Конец», «Финиш».
2
Блок команды, процесса, действия

Данный блок отвечает за выполнение одной или нескольких операций. Как правило, в данный элемент блок-схемы вписывают команды, которые меняют данные, значения переменных. Например, арифметическая операция над двумя переменными будет записана в данном блоке.
3
Блок логического условия

Напомню, что результатом логического условия всегда является одно из двух предопределенных значения: истина или ложь. Внутри данного элемента-ромба записывается логическое условие, а из вершин ромба выходят альтернативные ветви решения. Обязательно следует подписывать ветви словами «Да», «Нет», чтобы не вводить в заблуждение читателя блок-схемы.
4
Предопределенный процесс

Если ваша программа предусматривает наличие подпрограмм: процедур или функций, то вызов подпрограммы записывается внутри данного элемента.
5
Блок ввода-вывода данных

Отвечает за форму подачи данных, например, за пользовательский ввод данных с клавиатуры или за вывод данных на монитор персонального компьютера

Очень важно понимать, что данный элемент блок-схемы не определяет носителя данных.
6
Блок цикла со счетчиком

Отвечает за выполнение циклических команд цикла for. Внутри элемента записывается заголовок цикла со счетчиком, а операции тела цикла располагаются ниже элемента

При каждой итерации цикла программа возвращается к заголовку цикла, используя левую стрелку. Выход из цикла for осуществляется по правой стрелке.
7
Парный блок для циклов с пред- и постусловием

Данный блок состоит из двух частей. Операции тела цикла размещаются между ними. Заголовок цикла и изменения счетчика цикла записываются внутри верхнего или нижнего блока – в зависимости от архитектуры цикла.
8

Применяется для обрыва линии связи между элементами блок-схемы. Например, если вы строите масштабную блок-схему на листе формата А4, и она не помещается на один лист, то вам придется осуществить перенос блок-схемы на второй лист. В этом случае необходимо будет воспользоваться данным соединителем. Как правило, внутри окружности указываются уникальный идентификатор, который является натуральным числом.

Мы рассмотрели восемь базовых элементов блок-схемы, оперируя которыми вы сможете без труда реализовать абсолютно любую блок-схему, исходя из требований школьной или вузовской программы.

Если вы хотите углубить познания в области построения блок-схем или не до конца разобрались с каким-либо элементом блок-схемы, то записывайтесь ко мне на индивидуальный урок. На данном уроке мы детально разберем все ваши вопросы, а также проведем составление колоссального количества блок-схем различной степени сложности.

Элементы блок-схем алгоритмов

Блок-схема представляет собой совокупность символов, соответствующих этапам работы алгоритма и соединяющих их линий. Пунктирная линия используется для соединения символа с комментарием. Сплошная линия отражает зависимости по управлению между символами и может снабжаться стрелкой. Стрелку можно не указывать при направлении дуги слева направо и сверху вниз. Согласно п. 4.2.4, линии должны подходить к символу слева, либо сверху, а исходить снизу, либо справа.

Есть и другие типы линий, используемые, например, для изображения блок-схем параллельных алгоритмов, но в текущей статье они, как и ряд специфических символов, не рассматриваются. Рассмотрены лишь основные символы, которых всегда достаточно студентам.

Терминатор начала и конца работы функции	Терминатором начинается и заканчивается любая функция. Тип возвращаемого значения и аргументов функции обычно указывается в комментариях к блоку терминатора.
Операции ввода и вывода данных	В ГОСТ определено множество символов ввода/вывода, например вывод на магнитные ленты, дисплеи и т.п. Если источник данных не принципиален, обычно используется символ параллелограмма. Подробности ввода/вывода могут быть указаны в комментариях.
Выполнение операций над данными	В блоке операций обычно размещают одно или несколько (ГОСТ не запрещает) операций присваивания, не требующих вызова внешних функций.
Блок, иллюстрирующий ветвление алгоритма	Блок в виде ромба имеет один вход и несколько подписанных выходов. В случае, если блок имеет 2 выхода (соответствует оператору ветвления), на них подписывается результат сравнения — «да/нет». Если из блока выходит большее число линий (оператор выбора), внутри него записывается имя переменной, а на выходящих дугах — значения этой переменной.
Вызов внешней процедуры	Вызов внешних процедур и функций помещается в прямоугольник с дополнительными вертикальными линиями.
Начало и конец цикла	Символы начала и конца цикла содержат имя и условие. Условие может отсутствовать в одном из символов пары. Расположение условия, определяет тип оператора, соответствующего символам на языке высокого уровня — оператор с предусловием (while) или постусловием (do … while).
Подготовка данных	Символ «подготовка данных» в произвольной форме (в ГОСТ нет ни пояснений, ни примеров), задает входные значения. Используется обычно для задания циклов со счетчиком.
Соединитель	В случае, если блок-схема не умещается на лист, используется символ соединителя, отражающий переход потока управления между листами. Символ может использоваться и на одном листе, если по каким-либо причинам тянуть линию не удобно.
Комментарий	Комментарий может быть соединен как с одним блоком, так и группой. Группа блоков выделяется на схеме пунктирной линией.

Задача и блок-схема алгоритма

На картинке ниже дан алгоритм в виде схемы. В нем мы видим оператор присваивания :=, то есть X := 1 будет означать, что переменная Х примет значение 1. По результату алгоритмических действий надо определить итог работы представленного алгоритма, используя следующие входные данные: Х = 7, Y = 12.

Схема этого алгоритма и решение задачи будут выглядеть следующим образом:

Смотрим, как следует решать подобное задание:
1. Блок ввода данных определяет исходные значения Х и Y (в соответствии с условием это 7 и 12).
2. В первом блоке значения Х и Y сравниваются. Так как условие не является верным (7 < 12), осуществляется переход по линии с пометкой «нет».
3. Второй блок служит для второго сравнения — оно верное, в результате чего следующее действие — это переход по линии с отметкой «да».
4. Следующий этап является заключительным, то есть происходит вычисление результата работы алгоритма. По итогу всех вышеописанных действий мы получаем окончательный ответ, не требующий дополнительных вычислений: X := 0, Y := 1.

Примеры блок-схем

В качестве примеров, построены блок-схемы очень простых алгоритмов сортировки, при этом акцент сделан на различные реализации циклов, т.к. у студенты делают наибольшее число ошибок именно в этой части.

Сортировка вставками

Массив в алгоритме сортировки вставками разделяется на отсортированную и еще не обработанную части. Изначально отсортированная часть состоит из одного элемента, и постепенно увеличивается.

На каждом шаге алгоритма выбирается первый элемент необработанной части массива и вставляется в отсортированную так, чтобы в ней сохранялся требуемый порядок следования элементов. Вставка может выполняться как в конец массива, так и в середину. При вставке в середину необходимо сдвинуть все элементы, расположенные «правее» позиции вставки на один элемент вправо. В алгоритме используется два цикла — в первом выбираются элементы необработанной части, а во втором осуществляется вставка.

Блок-схема алгоритма сортировки вставками

В приведенной блок-схеме для организации цикла используется символ ветвления. В главном цикле (i < n) перебираются элементы необработанной части массива. Если все элементы обработаны — алгоритм завершает работу, в противном случае выполняется поиск позиции для вставки i-того элемента. Искомая позиция будет сохранена в переменной j в результате выполнения внутреннего цикла, осуществляющем сдвиг элементов до тех пор, пока не будет найден элемент, значение которого меньше i-того.

На блок-схеме показано каким образом может использоваться символ перехода — его можно использовать не только для соединения частей схем, размещенных на разных листах, но и для сокращения количества линий. В ряде случаев это позволяет избежать пересечения линий и упрощает восприятие алгоритма.

Сортировка пузырьком

Сортировка пузырьком, как и сортировка вставками, использует два цикла. Во вложенном цикле выполняется попарное сравнение элементов и, в случае нарушения порядка их следования, перестановка. В результате выполнения одной итерации внутреннего цикла, максимальный элемент гарантированно будет смещен в конец массива. Внешний цикл выполняется до тех пор, пока весь массив не будет отсортирован.

Блок-схема алгоритма сортировки пузырьком

На блок-схеме показано использование символов начала и конца цикла. Условие внешнего цикла (А) проверяется в конце (с постусловием), он работает до тех пор, пока переменная hasSwapped имеет значение true. Внутренний цикл использует предусловие для перебора пар сравниваемых элементов. В случае, если элементы расположены в неправильном порядке, выполняется их перестановка посредством вызова внешней процедуры (swap). Для того, чтобы было понятно назначение внешней процедуры и порядок следования ее аргументов, необходимо писать комментарии. В случае, если функция возвращает значение, комментарий может быть написан к символу терминатору конца.

Сортировка выбором

В сортировке выбором массив разделяется на отсортированную и необработанную части. Изначально отсортированная часть пустая, но постепенно она увеличивается. Алгоритм производит поиск минимального элемента необработанной части и меняет его местами с первым элементом той же части, после чего считается, что первый элемент обработан (отсортированная часть увеличивается).

Блок-схема сортировки выбором

На блок-схеме приведен пример использования блока «подготовка», а также показано, что в ряде случаев можно описывать алгоритм более «укрупнённо» (не вдаваясь в детали). К сортировке выбором не имеют отношения детали реализации поиска индекса минимального элемента массива, поэтому они могут быть описаны символом вызова внешней процедуры. Если блок-схема алгоритма внешней процедуры отсутствует, не помешает написать к символу вызова комментарий, исключением могут быть функции с говорящими названиями типа swap, sort, … .

На блоге можно найти другие примеры блок-схем:

• блок-схема проверки правильности расстановки скобок арифметического выражения ;
• блок-схемы алгоритмов быстрой сортировки и сортировки слиянием .

Часть студентов традиционно пытается рисовать блок-схемы в Microsoft Word, но это оказывается сложно и не удобно. Например, в MS Word нет стандартного блока для терминатора начала и конца алгоритма (прямоугольник со скругленными краями, а не овал). Наиболее удобными, на мой взгляд, являются утилиты MS Visio и yEd , обе они позволяют гораздо больше, чем строить блок-схемы (например рисовать диаграммы UML), но первая является платной и работает только под Windows, вторая бесплатная и кроссплатфомренная. Все блок-схемы в этой статье выполнены с использованием yEd.

Как в Ворде нарисовать блок-схему со стрелками

Иногда возникает необходимость в создании такого схематичного объекта. Для этого сначала переходите по такому пути:

Перемещаете в него ранее созданные макеты и соединяете их стрелочками:

добавляете элемент в полотно указанным выше способом;

после выделения появляются кружки верху и снизу. Когда вы ими управляете, стрелочка прикрепляется снизу и сверху другого.

Получается, что во время перемещения созданных схематичных объектов, все указатели, прикрепленные к ним, передвигаются тоже. Так можно не только создавать новые шаблоны, но и редактировать их отображение.

Если понадобилось добавить текстовый контент в блок, просто делаете его выделение правой кнопкой мышки, выбираете в открывшемся меню «Добавить текст ».

Майкрософт Word постоянно увеличивает перечень своих специнструментов и возможностей, а также делает их использование более простым и комфортным. Так что теперь вы знаете, как в Ворде нарисовать схему со стрелками, и при необходимости легко справитесь с этой задачей. Очень удобно, что в редакторе есть свои заготовки, которые часто выручают.

Работа с документами в программе Microsoft Word довольно редко ограничивается одним только набором текста. Зачастую, помимо этого возникает необходимость создать таблицу, диаграмму или что-то еще. В этой статье мы расскажем о том, как нарисовать схему в Ворде.

Схема или, как это называется в среде офисного компонента от Microsoft, блок-схема представляет собой графическое отображение последовательных этапов выполнения той или иной задачи или процесса. В инструментарии Ворд имеется довольно много различных макетов, которые можно использовать для создания схем, некоторые из них могут содержать рисунки.

Возможности MS Word позволяют задействовать в процессе создания блок-схем уже готовые фигуры. К доступному ассортименту таковых относятся линии, стрелки, прямоугольники, квадраты, окружности и т.д.

Создание блок-схемы

1. Перейдите во вкладку “Вставка” и в группе “Иллюстрации” нажмите кнопку “SmartArt”.

2. В появившемся диалоговом окне вы можете увидеть все объекты, которые можно использовать для создания схем. Они удобно рассортированы по типовым группам, так что найти необходимые вам не составит труда.

3. Выберите тип схемы, которую хотите создать, а затем выберет элементы, которые для этого будете использовать, и нажмите “ОК”.

4. Блок-схема появится в рабочей области документа.

Вместе с добавившимися блоками схемы, на листе Ворд появится и окно для введения данных непосредственно в блок-схему, это также может быть заранее скопированный текст. Из этого же окна вы можете увеличить количество выбранных блоков, просто нажимая “Enter” после заполнения последнего.

При необходимости, вы всегда можете изменить размер схемы, просто потянув за один из кружков на ее рамке.

На панели управления в разделе “Работа с рисунками SmartArt”, во вкладке “Конструктор” вы всегда можете изменить внешний вид созданной вами блок-схемы, например, ее цвет. Более подробно обо всем этом мы расскажем ниже.