ЛИНЕЙНИ АЛГОРИТМИ


Линейни алгоритми, наричаме онези алгоритми, за които посочените в тях действия се изпълняват по реда на записването им.

Пр. 1.
 Нека да съставим алгоритъм за изчисляване на чистата заплата (ЧЗ) на работниците по дадена стойност на основната им заплата (ОЗ). ЧЗ се получава, като към ОЗ се прибави сума за прослужени години, равна на 21% от ОЗ (считаме, че всички работници са с еднакъв трудов стаж) и полученият сбор се намали с 20% (удръжки за данък общ доход). Алгоритъмът, по който може да извършите тези изчисления, е следният:
Вход: Стойност на ОЗ.
Изход: Стойност на ЧЗ.
Стъпка 1: Въведете и запомнете ОЗ.
Стъпка 2: Пресметнете и извършете присвояването ЧЗ  = ОЗ + 0З*21/100.
Стъпка 3: Пресметнете и извършете присвояването ЧЗ = ЧЗ – ЧЗ*20/100.
Стъпка 4: Съобщете стойността на ЧЗ като резултат.
Стъпка 5: Прекратете работа.

Предложеният алгоритъм е линеен алгоритъм, защото посочените в него действия се изпълняват по реда на записването им.
Записвайки този алгоритъм с помощта на език за програмиране, ще получим съответно линейна програма.
За да изпълним алгоритъма е необходимо да въведем и изведем стойностите на ОЗ и ЧЗ и да извършим някои изчисления и присвоявания и да изведем крайния резултат. Подобно е предназначението и на операторите, които езиците за програмиране предоставят за описание на линейни програми.
При съставяне на линейни програми на език за програмиране обикновено се използват следните основни оператори: оператор за въвеждане на начални данни, оператор за присвояване и оператор за извеждане на резултат.
Чрез оператор за извеждане може да извеждаме на екран кратки съобщения или текущата стойност на променливата за момента, в който извикваме този оператор.
Оператора за въвеждане служи за задаване на различни стойности на променливата от клавиатурата по време на изпълнението на програмата.
Чрез оператора за присвояване може да присвояваме различни стойности на променливите в тялото на програмата и по този начин променяме текущата стойност на променливата.

Оператор за присвояване
Оператора за присвояване служи за присвояване на междинни или крайни стойности на променливите. Той се иползва също така и при деклариране на променливите за определяне (задаване) на техните начални стойности.
Синтаксис на оператор за присвояване:
<идентификатор>  =  <израз>;
, където идентификатора е име на някаква променлива, а израза е израз, който искаме да присвоим на тази променлива.
Стойността на израза трябва да е от множеството на допустимите стойности, характерно за типа на променливата.
При изпълнение на оператора за присвояване първо се намира стойността на израза и след това тя се присвоява на променливата.




Пр. 2.
Нека I и J са декларирани предварително като целочислени променливи, а X и Y като реални:
1. I = (15 % 2) * 2;                  // вярно
2. X = Math.sqrt(I);                       // вярно
3. J = Math.abs(I) + X;           //грешка !
4. Y = - Math.abs(X) + I;        // вярно
5. int I = 100;       // вярно присвояване извършено  
     //още при деклариране на променливата
6. float X = 3.758;  // вярно присвояване извършено
//още при деклариране на променливата.

В Java са вградени и така наречените “съкратени оператори за присвояване”.
Нека х и у са декларирани променливи от подходящ тип. Съкратените оператори за присвояване са показани в следната таблица:

Оператор    Пример     Действие
+=    х +=у;     х = х + у;
-=    х -=у;    х = х - у;
/=    х /=у;    х = х / у;
*=    х *=у;    х = х * у;
%=    х %=у;    х = х % у;

Оператор за въвеждане на данни
Операторът за въвеждане на данни позволява някои от променливите на изпълняваната програма да получат стойности от външно устройноство. В езика за програмиране Java въвеждането на данни става с помощта на стандартният метод read. Този метод са част от библиотека io на Java и за да можем да ги използваме в тялото на класа, който създаваме, трябва преди да започнем да описваме класа, да посочим, че ще използваме тази библиотека. Това става по следния начин:

import java.io.*; // с този ред посочваме, че ще ползваме //методите на библиотека io.
Методът за въвеждане на данни изглежда по следният начин:
System.in.read();
и чете байт от стандартния входен поток т.е. клавиатурата

Оператор за извеждане на данни
Както споменахме чрез оператора за извеждане на данни на компютърния екран могат да се отпечата стойностите на избрани променливи, като и различни съобщения.

Методите за извеждане на данни изглеждата така:
1.    System.out.print(идентификатор [+ идентификатор+…]);
//когато искаме да отпечата стойността на даден
//параметър
2.    System.out.print(“Кратко съобщение”);
// когато искаме да отпечата кратко съобщение
Аналогично е за System.out.println(…);

Разликата между методите print и println се състои в това, че при използване на print, след изписване на съобщението или стойността на променливата, указателят остава на същият ред, а при използване на println след изписването, указателят се премества на следвящия ред.      
Както и при оператора за въвеждане на данни, за да можем да използваме тези методи, трябва преди това да посочим, че в класа ще се включват методи от библиотека io на Java. Това става отново чрез изписване на следният ред, преди започване описанието на класа:
import java.io.*;

Не е необходимо този ред да се записва за всеки отделен метод. Т.е. щом веднъж сме изписали реда преди описанието на класа, то в тялото на класа можем да използваме методите на библиотеката неограничен брой пъти.

Пр. 3  
        System.out.print(“have a nice day”); // извеждане на съоб-     // щение на екран.
         System.out.println(“Name:” + name1);//извеждане на //съобщение Name и текущата стойност на променлива name1 на
//екран.  
          System.out.println(age+”,”+name1+”.”); // извежда на //екран стойностите на променливите age и name1, разделени със //запетая  и завършва с точка.

Първа програма (клас) на Java
С помощта на изучените до момента възможности на езика Java ние вече можем да съставяме цялости програми (макар и само линейни).
Нека нашата първа програма да бъде реализация на алгоритъма за изчисляване на сумата на две числа, който съставихме в началото на този урок. С това, че вече имаме готов алгоритъм, работата ни е улеснена до голяма степен, но все пак преди да напишем програмата, е необходимо да уточним от какъв тип и колко на брой са променливите, които ще използваме, за да представим водните данни, междинните и крайните резултати на алгоритъма. В този случай е лесно да се определи, че са ни необходими две реални променливи – за основната и чистата заплата съответно. Ще ги наречем съответно ОZ и CZ. Като използваме вече наученото за операторите за вход, изход и присвояване, лесно достигаме до следната програма (клас):


Във всички случаи, когато се съставя компютърна програма, преди да се премине към нейното непосредствено написване, е необходимо да се уточнят: алгоритъмът на обработката; типът на участващите величини; променливите, представени в програмата и т.н.
Предварителният анализ, планиране и проектиране на програмата могат да се направят просто наум (при по-елементарните задачи), но в повечето случаи е необходимо да отделите време и ресурси за тази цел. Направление на компютърната информатика, което се занимава с изучаването на тези въпроси, е софтуерното инженерство. Предвем на софтуерното инженерство са методите и средствата за планиране, анализ, проектиране, разработване и внедряване на компютърни програми.