Файл: Основные структуры алгоритмов: сравнительный анализ и примеры их использования (Типы моделей и основные их классификации).pdf

Независимо от содержания и сложности любые данные в памяти ЭВМ представляются последовательностью двоичных разрядов, или битов, а их значениями являются соответствующие двоичные числа. Данные, рассматриваемые в виде последовательности битов, имеют очень простую организацию или, другими словами, слабо структурированы. Для человека описывать и исследовать сколько-нибудь сложные данные в терминах последовательностей битов весьма неудобно. Более крупные и содержательные, нежели бит, «строительные блоки» для организации произвольных данных получаются на основе понятия «структуры данного».

Под структурой данных в общем случае понимают множество элементов данных и множество связей между ними. Такое определение охватывает все возможные подходы к структуризации данных, но в каждой конкретной задаче используются те или иные его аспекты. Поэтому вводится дополнительная классификация структур данных, направления которой соответствуют различным аспектам их рассмотрения. Прежде чем приступать к изучению конкретных структур данных, дадим их общую классификацию по нескольким признакам.

Понятие «физическая структура данных» отражает способ физического представления данных в памяти машины и называется еще структурой хранения, внутренней структурой или структурой памяти.

Рассмотрение структуры данных без учета ее представления в машинной памяти называется абстрактной или логической структурой. В общем случае между логической и соответствующей ей физической структурами существует различие, степень которого зависит от самой структуры и особенностей той среды, в которой она должна быть отражена. Вследствие этого различия существуют процедуры, осуществляющие отображение логической структуры в физическую и, наоборот, физической структуры в логическую. Эти процедуры обеспечивают, кроме того, доступ к физическим структурам и выполнение над ними различных операций, причем каждая операция рассматривается применительно к логической или физической структуре данных. Кроме того, в зависимости от размещения физических структур, а соответственно, и доступа к ним, различают внутренние (находятся в оперативной памяти) и внешние (на внешних устройствах) структуры данных.

Различаются элементарные (простые, базовые, примитивные) структуры данных и составные (интегрированные, композитные, сложные). Элементарными называются такие структуры данных, которые не могут быть расчленены на составные части, большие, чем биты. С точки зрения физической структуры важным является то обстоятельство, что в конкретной машинной архитектуре, в конкретной системе программирования всегда можно заранее сказать, каков будет размер элементарного данного и каково его размещение в памяти. С логической точки зрения элементарные данные являются неделимыми единицами. Составными называются такие структуры данных, составными частями которых являются другие структуры данных - элементарные или в свою очередь составные. Составные структуры данных конструируются программистом с использованием средств интеграции данных, предоставляемых языками программирования.

1.3. Виды алгоритмов и средства их реализации

Механический алгоритм задаст определенные действия, обозначая их в единственной последовательности, обеспечивающей однозначный требуемый (искомый) результат в том случае, сети выполняются условия процесса, для которых разработан алгоритм. К таким алгоритмам относятся алгоритмы работы машин, станков, двигателей и т. п.

Вероятностный (стохастический) алгоритм предлагает программу решения задачи несколькими путями или способами, приводящими к достижению результата.

Эвристический алгоритм (от греческого слова - «эврика») — это такой алгоритм, в котором достижение конечного результата однозначно не определено, так же как не обозначена вся последовательность действий. В этих алгоритмах используются универсальные логические процедуры и способы принятия решений, основанные на аналогиях, ассоциациях и прошлом опыте решения похожих задач. При реализации эвристических алгоритмов большую роль играет интуиция разработчика.

В программировании алгоритмы подразделяются на три типа:

• линейный — набор команд (указаний), выполняемых последовательно друг за другом;

• разветвляющийся — алгоритм, содержащий хотя бы одну проверку условия, в результате которой обеспечивается переход на один из возможных вариантов решения;

• циклический — алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными. К циклическим алгоритмам сводится большинство методов вычислений и перебора вариантов.

Вспомогательный (подчиненный) алгоритм — алгоритм, ранее разработанный и целиком используемый при алгоритмизации конкретной задачи.

В зависимости от степени детализации, поставленных целей, методов и технических средств решения задачи используются различные формы представления алгоритмов. На практике наиболее распространены следующие способы:

• словесный;

• формульно-словесный;

• блок-схемный;

• псевдокод;

• структурные диаграммы;

• языки программирования.

Словесный — содержание этапов вычислении задастся на естественном языке в произвольной форме с требуемой детализацией.

Пример. Пусть задан массив чисел. Требуется проверить, все ли числа принадлежат заданному интервалу. Интервал задастся границами А и В.

п. 1. Выбираем первый элемент массива. Переходим к п. 2.

п. 2. Сравниваем: выбранный элемент массива принадлежит интервалу? Если да. то переходим к п. 3, если нет — к п. 6.

п. 3. Все элементы массива просмотрены? Если да. то переходим к п. 5. если нет — к п. 4.

п. 4. Выбираем следующий элемент. Далее переходим к п. 2.

п. 5. Печать сообщения: все элементы принадлежат интервалу. Переходим к п. 7.

п. 6. Печать сообщения: нс все элементы принадлежат интервалу. Переходим к п. 7.

п. 7. Конец.

При этом способе записи алгоритма отсутствует наглядность вычислительного процесса, так как нет достаточной формализации.

Формульно-словесный — задание инструкций с использованием математических символов и выражений в сочетании со словесными пояснениями.

При использовании этого способа может быть достигнута любая степень детализации более наглядно, но не строго формализовано.

Блок-схемный — это графическое изображение алгоритма, в котором каждый этап процесса обработки данных представляется в виде геометрических фигур (блоков), имеющих определенную конфигурацию в зависимости от характера выполняемых операций.

2. Анализ разработки системы алгоритмизации на примере предприятия

2.1. Анализ предметной области

Общество с ограниченной ответственностью «Свод Интернешнл» представляет собой крупную компанию, основным видом деятельности которой является предоставление всех видов услуг по продаже, обслуживанию и ремонту автомобилей.

На сегодняшний день компания «Свод Интернешнл» известна в Краснодарском крае как лидер по продаже автомобилей российского и зарубежного производства, среди которых такие известные марки как ВАЗ, ГАЗ, УАЗ, FORD, MITSUBISHI, WOLKSWAGEN, HYUNDAI, CHEVROLET, CHERY, FIAT, SSANG YONG.

Структура компании приведена на рисунке 1.1, из которой видно, что автомобили каждой отдельно взятой марки представлены в специализированных автосалонах с аналогичным названием.

Рисунок 1 – Структура компании

Классическая структура автосалонов представлена на примере автосалона FORD и приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Структура автосалона FORD

Работа станции технического обслуживания (СТО) и отдела гарантии автосалона строится по специальной программе, разработанной вышестоящей компанией «FORD MOTOR COMPANY», на основе многолетнего опыта эксплуатации и ремонта автомобилей FORD во всем мире. СТО оснащена новейшим технологическим оборудованием и программным обеспечением.

Работа магазина и склада запасных частей автосалона строится на основе специальной программы ЕСАТ, также разработанной «FORD MOTOR COMPANY» с учетом особенностей наименований и комплектаций фирменных запасных частей и аксессуаров марки FORD /1/.

Особого внимания требует анализ работы отдела продаж автосалона, поскольку основная прибыль компании складывается именно за счет функционирования данного отдела.

Наибольшее количество функций, связанных с процессом продажи автомобилей в данном отделе выполняют менеджеры продаж. В их обязанности входит:

а) консультации клиентов;

б) подбор автомобиля по заявке клиента;

в) заключение договоров купли-продажи автомобиля;

г) формирование заказа мастеру предпродажной подготовки (ПП) на подготовку конкретного автомобиля;

д) заключение договоров заказа автомобиля;

е) формирование общего списка заказов поставщику на автомобили для передачи его начальнику отдела продаж;

ж) регистрация всех изменений состояния склада после продажи или резервирования автомобиля;

з) регистрация новых автомобилей, поступивших на склад от поставщика;

и) присвоение салонного номера каждому из новых автомобилей и регистрация этого акта в базе данных автомобилей;

к) ведение клиентской базы данных;

л) формирование общего списка автомобилей для свободной продажи, находящихся на складе по состоянию на конкретную дату;

м) формирование общего списка зарезервированных автомобилей, находящихся на складе по состоянию на конкретную дату;

н) формирование общего списка заказанных автомобилей по состоянию на конкретную дату;

о) формирование отчетов по проделанной работе каждым из менеджеров за определенный промежуток времени.

Наиболее важной задачей, которая стоит перед менеджерами продаж, является максимальное удовлетворение запросов клиента.

Схема движения информации в системе автосалона представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема движения информации в системе автосалона

Информация в данной системе циркулирует следующим образом: от клиента менеджеру продаж поступает заявка на автомобиль определённой модели и комплектации. Менеджер проверяет наличие автомобиля данной комплектации на складе автосалона. Если автомобиль в необходимой комплектации есть в наличии, и клиента он полностью устраивает, то менеджер оформляет специальный документ - договор купли-продажи.

Договор купли-продажи представляет собой документ, который является доказательством серьезного намерения клиента приобрести данный автомобиль. Здесь прописываются такие пункты как предмет договора (марка и модель приобретаемого автомобиля, VIN (от англ. « vehicle individual number» - индивидуальный номер автотранспорта), комплектация, тип кузова, силовые агрегаты, дополнительные опции и окраска кузова), права и обязанности сторон, цена договора и порядок расчета (здесь указывается полная стоимость автомобиля), условия расторжения договора, ответственность сторон и порядок разрешения споров, заключительное положение, а также реквизиты и подписи сторон. Далее менеджер присваивает документу имя по фамилии покупателя и сохраняет его на своем компьютере в папке «Договора купли-продажи», затем выводит на печать две его копии, заверяет их у сотрудника торгового отдела, оставляет ему одну из копий для дальнейшего оформления сделки купли-продажи в присутствии клиента. Вторая копия заносится в бумажный архив договоров купли-продажи.

Параллельно с этим процессом менеджер делает заказ мастеру предпродажной подготовки на подготовку данного автомобиля, что включает в себя перемещение автомобиля, его мойку и предпродажный осмотр. По завершению сделки купли-продажи, клиент получает полностью подготовленный автомобиль, и все необходимые на него документы (паспорт технического средства, счет-справка, транзитные номера).

После выдачи автомобиля клиенту менеджер возвращается к своему рабочему месту и вносит в свой индивидуальный отчет по продажам изменения - информацию о новой продаже, где указывает дату продажи, Информация в данной системе циркулирует следующим образом: от клиента менеджеру продаж поступает заявка на автомобиль определённой модели и комплектации. Менеджер проверяет наличие автомобиля данной комплектации на складе автосалона. Если автомобиль в необходимой комплектации есть в наличии, и клиента он полностью устраивает, то менеджер оформляет специальный документ - договор купли-продажи.

Договор купли-продажи представляет собой документ, который является доказательством серьезного намерения клиента приобрести данный автомобиль. Здесь прописываются такие пункты как предмет договора (марка и модель приобретаемого автомобиля, VIN (от англ. « vehicle individual number» - индивидуальный номер автотранспорта), комплектация, тип кузова, силовые агрегаты, дополнительные опции и окраска кузова), права и обязанности сторон, цена договора и порядок расчета (здесь указывается полная стоимость автомобиля), условия расторжения договора, ответственность сторон и порядок разрешения споров, заключительное положение, а также реквизиты и подписи сторон. Далее менеджер присваивает документу имя по фамилии покупателя и сохраняет его на своем компьютере в папке «Договора купли-продажи», затем выводит на печать две его копии, заверяет их у сотрудника торгового отдела, оставляет ему одну из копий для дальнейшего оформления сделки купли-продажи в присутствии клиента. Вторая копия заносится в бумажный архив договоров купли-продажи /1/.