Алгоритм программы
Что такое алгоритм программы?
Алгоритм программы — это точное предписание (совокупность последовательных шагов, схема действий), которое определяет процесс перехода от первичных данных к желаемому результату.
Формы представления алгоритма
Как известно, существует две формы представления алгоритма:
На рисунке ниже представлены основные символы, объекты, необходимые для того, чтобы представить алгоритм в виде определенной блок-схемы.
Такое представление алгоритма с помощью блок-схем дает возможность программисту понять последовательность действий и команд, которые впоследствии будут выполнены для получения решения поставленной задачи, а также убедиться в правильности и корректности понимания исходной задачи.
Примеры алгоритмов в программировании
В среде программирования Delphi под алгоритмом решения задачи понимается совокупность алгоритмов процедур обработки событий. Например, создадим программу под названием «Стоимость покупки». Вначале составим блок-схему (рис. ниже), содержащей последовательные действия и всевозможные варианты:
Руководствуясь составленным алгоритмом, можем приступить к разработке диалогового окна, включающего текстовые поля для вывода цены и количества, а также кнопки, при нажатии на которую произойдет вычисление итоговой суммы:
Далее после предложенного алгоритма и составления диалогового окна, наконец, приступаем к созданию программного кода. Листинг данной программы Вы можете скачать по этой ссылке.
Алгоритм в программировании: определение, виды и применение
Часто встречаемый вопрос молодых разработчиков — это : «Ч то такое алгоритм в программировании? ». Изучение любого языка программирования требует понимания основных понятий разработки:
Алгоритм в программировании — это набор последовательных инструкций, которы е описывают порядок поведения программы для достижения нужной цели.
Как мы видим, многие программы постоянно развиваются и усложняются, а из этого следует, что усложняются и известные алгоритмы. Однако определенные виды алгоритмов в программировании можно уследить, о них мы сегодня и поговорим.
Виды алгоритмов в программировании
Что такое алгоритм в программировании — вроде разобрались. Алгоритм в программировании — это скрипт или программа. Каждый скрипт способен решать собственную задачу по-своему. Возможно ли такое, что разные скрипты или программы решают одн у и ту же задачу в программировании, но разными путями? Возможно. Каждый такой «отдельный» путь — это и будет отдельный алгоритм в программировании.
Но все многообразие алгоритмов можно разделить на 4 основных типа:
Линейный алгоритм. Описывает действие, которое будет выполняться много раз в определенном порядке.
Разветвляющийся алгоритм. Определяет несколько последовательностей действий в зависимости от каких-нибудь условий.
Циклический алгоритм. Определяет действия, которые должны выполняться какое-то количество раз подряд, пока не закончится заданный порядок.
Вспомогательный алгоритм. Определяет действия, которые могут исполняться в других алгоритмах.
Выделим основные и самые популярные виды алгоритмов в современном программировании:
Сортировочные алгоритмы. Выделяют 3 подвида алгоритмов сортировки: с ортировка слиянием, быстрая сортировка, пирамидальная сортировка. Данный вид алгоритмов эффективно используется искусственным интеллектом.
Алгоритм Дейкстры. Суть этого алгоритма — поиск кратчайшего пути решения задачи. Это один из основных алгоритмов, по которым работает современный интернет.
RSA-алгоритм. Применяется в программах, где существуют неочевидные решения. Самый распространенный пример — это программы для шифрования данных.
Алгоритм безопасного хэширования. Один из самый важных алгоритмов на сегодняшний день. Используется антивирусами, e-mail, интернет-магаз и нами, браузерами и т. д. Основная его задача — безопасность в сети.
Алгоритм связей. Данный алгоритм ищет связи между заданными элементами. Самый известный пример применения — это ранжирование страниц в поисковой системе или ранжирование новостей в со цс ети или на новостной ленте.
Дифференцирующий алгоритм. Часто такой алгоритм применяется в автоматизированных механизмах: роботах, станках, автомобилях, самолетах и т. д.
Алгоритм случайных чисел. Тот же «генератор случайных чисел» использует этот алгоритм. Так что если задуматься, то никакого генератора случайных чисел не существует. Это просто программа, которая выдает «случайное» число для человека, но не случайное число для нее самой.
Есть более сложные и более простые алгоритмы в программировании. Их использование разносторонн е, и выделить среди них эффективный или нет сложно — это строго зависит от поставленной задачи.
Ветераны старой школы программистов упорно доказывают, что знать алгоритмы в программировании нужно обязательно. Что без знания алгоритмов программист — не программист.
Почему раньше изучение программирования начиналось с огромной теории, в том числе и с теоретических знаний алгоритмов? Потому что раньше не было Гугла рядом. А теперь вся теория есть там. И в случае, если ваша разработка связана с применением алгоритмов, найти нужную информацию не составит труда.
Мы будем очень благодарны
если под понравившемся материалом Вы нажмёте одну из кнопок социальных сетей и поделитесь с друзьями.
Что такое алгоритм?! Часть первая
Терзаем вместе основной кирпичик программиста — Алгоритм.
Проблема
Текущее состояние в области программирования — это обучение ремеслу по большей части личной практикой или разборами примеров стороннего кода, с которым по каким-то причинам приходится сталкиваться.
В результате программированию учишься по наитию. Лишь немного в этом труде помогают сборники алгоритмов, прикладных техник и шаблонов проектирования. Общая совокупность предлагаемых ими рецептов выстраивается длинным списком, и его длина грозит каждому из прочитанных приемов быть позабытым (как была забыта 53-яя личная группа в «телеге» до введения разбиения по каталогам). Но даже тот прием, который остался в памяти, чаще всего просто является описанием прикладной задачи, в которой было успешно его использование.
Почему конкретный прием был успешен в задаче-образце? Будет ли он успешен в твоём проекте? Какие признаки проекта дают понять, что использование приёма уместно?
В личном опыте существования в профессии не раз отмечено, что каждый Junior борется с одинаковыми ветряными мельницами и постигает методы создания программ основываясь только на своих ошибках. Но ведь такие ошибки совершили уже очень многие. Почему до сих пор не создана система правил программирования, которая поможет обойти новоиспеченному кораблю-программисту подводные прибрежные камни? Ну, например, объяснение вреда использования метода «Copy-Paste» для развития кода. Если такие правила получится объяснить малым набором причин, их сформировавшим, то это объяснение обеспечит их запоминание и последующее использование в практике, тем самым поможет уклониться от бесчисленных грабель, разложенных тут и там.
Для компактного и полезного набора объяснений нужно:
Если обобщить, то нужны алгоритмы для написания и развития алгоритмов.
Задуманная серия статей не претендует на полное решение указанной проблемы. Предпринимается небесспорная попытка сделать первый шаг на пути к этому решению. Этот шаг состоит в выделении структуры и свойств главного кирпичика программиста — Алгоритма.
Задача
Сформулируем основную задачу, которую хочется решить. Для этого сначала запишем операции над алгоритмами, которые программист выполняет в ходе написания своего проекта:
Рассмотрим существующие на текущий момент варианты значения слова «алгоритм» в поисках подсказок, о том как можно работать с алгоритмами.
Так, например, формулировка «конечная совокупность точно заданных правил решения произвольного класса задач» говорит что есть возможность как-то «точно задать правила» из них собрать «совокупность» и этой совокупностью «решить» некоторый «класс задач».
Сразу возникает масса вопросов к этому определению:
Другая формулировка «набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для решения некоторой задачи» говорит что есть «исполнитель», который может выполнять некоторые «действия», и при некотором «порядке» выполнения этих «действий» «решается задача». Вопросов не стало меньше:
Перечислено много вопросов, но они мало помогают в поиске методов работы с алгоритмом. Поэтому поставим себе меньшую задачу, но тоже очень нам важную. Давайте попробуем сформулировать, что делает алгоритм способом решения наших задач, и какие процессы являются для него «действиями». Даже решение этой «маленькой» задачи оказывается очень объемным для одной статьи, поэтому будем его разбивать на части. И поэтому первую статью серии целиком посвятим только «Действию» и его признакам, которые опущены в указанных выше определениях алгоритма, но являются очень важными для ответов на все заданные вопросы.
Определение алгоритма
Рассмотрим определение алгоритма, говорящее, что он — приводящая к решению задачи последовательность действий. Как программисту мне приходится писать много кода. Этот код состоит из частей. Такими частями являются и функции, и классы, и модули. Когда я пишу текст функции — я занимаюсь написанием алгоритма.
Раньше алгоритм создавали в виде блок схем и полуавтоматически компилировали в машинные коды. Сейчас я избавлен от необходимости быть художником и компилятором для написания программы. Текст моей функции — это запись алгоритма в текстовом виде — его текстовая блок-схема. Здесь можно вспомнить Scratch, где используется визуальное создание блок-схемы алгоритма без написания текста. Способ записи алгоритма сейчас не так важен.
Важно, что в написании алгоритма функции я могу использовать вызовы других функции, которые я или другой программист уже написал до этого момента. Вспоминая фразу «последовательность действий, приводящая к решению задачи», можно отметить, что функции, написанные ранее, являются моими «действиями». То есть «действия» могут быть функциями. Если обобщать, то «действия» могут быть алгоритмами.
Если «действие = алгоритм», то определение можно попробовать переписать рекурсивно «алгоритм — это приводящая к решению задачи последовательность использования существующих алгоритмов». Рекурсивные определение не самое простое, что можно записать в словаре обычного человека. Но для программиста и математика эта форма знакома. Мы умеем с ней работать, и это даёт нам преимущество в рассмотрении разных задач, разбиваемых на подобные себе подзадачи. Так давайте воспользуемся этим преимуществом.
Чтобы разрешить рекурсию нам необходимо найти:
Действие
Для начала рассмотрим «действие» и попробуем найти причину, обеспечивающую возможность использования существующего «действия» для создания нового алгоритма.
Этой причиной является возможность повторного использования «действия» с получением тождественного результата. Только тогда разработанный с использованием этого «действия» алгоритм решения некоторой задачи будет одинаково решать эту задачу снова и снова. Мы нащупали важные законы нашего мира, в котором:
Какие признаки «действия» кроме повторимости делают возможным его использование в создании алгоритма? Что является терминальным неделимым «действием»? Чтобы ответить на этот вопрос стоит рассмотреть разные примеры «действий» из нашего опыта. Программисты встречали их много раз. Это и сложение, и умножение, и установка цвета пикселя на экране. Но мы знакомы с ними и вне программирования. Вся наука основывается на повторяемых явлениях.
Закон гравитации, описывающий повторяющееся явление падения яблока, тоже может стать действием. Ведь любое яблоко будет падать на землю? Значит этот процесс можно использовать в качестве «действия»! Например решая задачу прогнать Ньютона от яблони, на которую Вы случайно забрались ранее.
Рассмотрим, что происходит при выполнении «действия». Например, во время падения яблока с ветки яблони на землю. В этом процессе происходит несколько изменений. Если вспомнить школьную физику и рассмотреть ситуацию в системе отсчета, привязанной к Земле, то сила гравитации вызывает изменение скорости яблока, разгоняя его. При этом в процессе отмечается еще одно важное изменение — уменьшается расстояние между яблоком и Землей.
В рамках примера процесса «Земля-Яблоко» можно отметить у «действия» следующие признаки:
Рассмотрим с этими признаками разные области и процессы, выделяя в них примеры «действий» и контролируя особенности указанных признаков в описании структуры «действия».
Физические процессы
Для физических систем, процессы которых мы наблюдаем в нашем мире, характерные объекты и изменения опираются на фундаментальные взаимодействия и потому их достаточно просто выделить по аналогии с гравитационным взаимодействием Земли и яблока. Например, для системы из протона и электрона или системы двух протонов.
Отдельно от этих простых взаимодействий двух объектов стоят многокомпонентные процессы, например, ядерные реакции (по структуре «действия» близки к химическим процессам, рассматриваемым далее). Сложны и процессы описываемые суммарным взаимодействием большого числа элементов, например, «идеальный газ». Пока отложим их рассмотрение и сосредоточимся на самых простых примерах.
Химические процессы
Перейдем к следующей большой области — химическим процессам. Химические реакции (например, 
) по признаку своей повторимости так же являются «действиями». Объектами в них являются атомы и молекулы. Для описания происходящих изменений необходимо немного преобразовать «физические» изменения. Так изменения параметров движения в совокупности дают нам изменение температуры в ходе химической реакции. А среди изменений расстояний между молекулами мы, игнорируя броуновское движение, можем выделить фиксацию расстояния в виде повторимого формирования и разрушения связей между частями взаимодействующих молекул. Локальность для химической реакции тоже существует — это отсутствие реакции при нахождении гидроксида натрия и соляной кислоты в разных пробирках и наличие реакции при соприкосновении веществ. Конечно, в «химической» области «действий» есть особенности не сводящиеся к молекулам, например, фотохимические реакции, где к объектам необходимо добавить фотоны. Самые простые процессы выбраны для рассмотрения намеренно.
Математические процессы
Следующей областью выберем «действия» из известных нам абстрактных алгоритмов. Самые яркие их представители — математические процессы. В этой области есть действительно «сложные случаи», но для этой статьи достаточно хорошо знакомых примеров. Рассмотрим в качестве «действия» достаточно элементарную операцию — сложение. А примером этого «действия» выберем сложение математиком двух целых чисел.
В ситуации с математиком можно выделить много объектов, но с точки зрения «действия» («сложение математиком двух целых чисел»), объекта всего три: это объект «математик», объект «первое число» и объект «второе число». В отличие от всех рассмотренных ранее объектов числа являются обозначениями, то есть виртуальными объектами. И их преобразование в алгоритме более сложно устроено нежели изменение расстояния и параметров движения объектов, как это было для «химических» действий. Подробности такого преобразования — это тема отдельной увлекательной статьи. А в рамках текущей рассмотрим древнего математика, который складывает числа, используя кучки камешков (рим. ‘calculi’), и более «современного» математика, использующего абак. Абстракции таких способов вычисления суммы не так далеко отошли от физических и химических процессов, поэтому структура процессов их «действий» полностью описывается изменениями расстояний и связей.
Интересно, что на примере древнего математика становится понятен смысл слова «сложить», которое отсылает нас к действию «класть» и к фразе «положить вместе».
Сложение и древний математик
Для математика, оперирующего камешками, сумма это «действие» со следующими характеристиками.
Сложение и математик-абакист
У математика с абаком ситуация сложнее. Кучки разделены по значению на разрядные борозды.
Можно рассмотреть самый простой абак с двумя разрядами-бороздами. Пусть он будет десятичный. Тогда один камешек на борозде десятков соответствует десяти камешкам на борозде единиц. И 10 — это максимальное количество камешков на борозде единиц. По сравнению с действием первого математика меняется представление слагаемых. И в арсенале математика уже необходимы нескольких готовых «действий».
Локальность в этих математических «действиях» описывается отсутствием взаимодействия двух слагаемых, находящихся далеко от математика, и запуском процессов сложения когда все три объекта сложения «близко». Повторяемое изменение в математическом «действии» выражается в изменении связей между камнями и удерживающими их локациями (кучками, бороздами).
Сложение и машина Тьюринга
Можно пойти чуть дальше и заменить математика в таких «действиях» на «управляющее устройство» машины Тьюринга. Тогда «ячейки ленты» машины Тьюринга будут содержать слагаемые.
При этом остаётся и признак локальности как возможность взаимодействия управляющего устройства только с текущей ячейкой ленты, и признак изменения параметров объектов, который можно описать как изменение состояния ячеек.
Подробное описание исходных и результирующих состояний объектов, а так же «действий» производящих эти изменения для сложения, исполняемого машиной Тьюринга, оставим за рамками этой статьи. Но упомянем, что перейдя к машине мы снижаем требования к исполнителю «действия», что является главным способом для создания формальных методов работы с алгоритмом. Можно поставить себе целью упрощение каждой составляющей алгоритма до состояния, когда её выполнение можно будет поручить компьютеру. Тогда в определении алгоритма не останется тёмных мест, и многочисленные вопросы, перечисленные в начале, найдут свои ответы. Пока формализован только исполнитель. Скажем спасибо за это Тьюрингу и вспомним про «действие», формализация которого уже на пороге.
Выводы
Соберём всё, что мы отметили рассматривая разные примеры «действия»:
Признак Повторимости помогает нам в создании наших алгоритмов. С его использованием мы из всех процессов выделяем те, что являются «действием» и на их основе создаём новые алгоритмы. Более того этот признак достаточно прост и на основе его формализации можно снизить требования к системе обнаруживающей и создающей «действия» и поручить это нашему компьютеру.
Следующая статья серии (Часть 2) будет посвящена рассмотрению способов, с использованием которых «действия» могут быть сгруппированы в алгоритм. Этих способов достаточно много и есть предпосылки, что их описание не получится уместить в одну статью. Напишем — увидим.
Спасибо Вам за внимание.
Отзывы
Буду очень благодарен за отзывы и предложения, так как они помогают мне скорректировать направление развития работы в области.
Отдельное волнение у меня есть по стилю и форматированию, используемым в статье (кавычки, абзацы, курсив). Напишите, пожалуйста, если у Вас есть замечания к ним. Можно личным сообщением.
Что такое работа по алгоритму?
В этом материале мы рассмотрим алгоритмы и их работу — что это, какие реализации алгоритмов возможны, какие алгоритмы бывают, для чего вообще они предназначены. Так как это простые темы (так называемая база), статья предназначена для начинающих.
Сегодня слово «алгоритм» встречается повсеместно, особенно когда речь идет об информатике и информационных технологиях. Вы должны были встречать и такое словосочетание, как выполнение программы на языке алгоритмов. Что же это такое — работа на языке алгоритмов, и что вообще подразумевает популярный ныне термин algorithm? Разбираться в этих темах будем на разных, но предельно простых примерах, то есть так, чтобы понял каждый.
Определение. История возникновения термина
Алгоритмические последовательности — они повсюду. Используя язык алгоритмов, работают автоматические механизмы и компьютеры, по алгоритмическим принципам часто выполняют свои действия люди, причем что-то видно явно, а что-то скрыто от глаз.
В контексте стандартной определяющей терминологии, принятой в информатике, принято говорить, что алгоритмом является некая последовательность действий, причем эта последовательность позволяет достигать определенного результата. Нередко этот результат достигается наиболее эффективным и оптимальным способом.
Алгоритмы различны и по записи, и по структуре, и по сложности решаемых задач. Одни решаются быстро и легко, другие невозможно решить, даже используя всю производительную мощь современных компьютеров.
Если абстрагироваться от математики и информатики, то, говоря простым языком, algorithm должен описывать любую определенную последовательность, приводящую к достижению результата. К примеру, нужно понимать, что даже банальный поход в магазин за хлебом можно описать в виде определенных шагов:
Не будем приводить все действия полностью, ведь суть ясна: даже стандартный поход в магазин может быть описан посредством алгоритмической последовательности.
Из этого выведем еще один вариант определения:
Вернувшись к информатике и программированию, скажем, что там алгоритмы применяются при написании программ — то есть последовательности требуемых действий описываются на языке, понятном информационно-вычислительной технике. И чем качественнее выбранные алгоритмы, тем лучше и эффективнее программа решает поставленные задачи. Также алгори тм предоставляет возможность многократного автоматического решения одной и той же задачи (могут меняться лишь входные данные, значения переменных).
Вдобавок к этому, каждый раз, когда человек изучает какой-нибудь язык программирования, он вникает в принципы построения алгоритмов будущей программы. А еще существуют блок-схемы, наглядно показывающие логику вычислений и алгоритмический ход обработки данных.
Виды
Мы уже утверждали, что алгоритмические последовательности различны, различны и способы их реализации. Знать и понимать стандартные алгоритмы должен каждый. Рассмотрим основные типы, так называемую базу:
Подробнее о видах можно почитать здесь.
В языках программирования для решения определенных задач могут использоваться различные алгоритмические последовательности — к примеру, сюда можно отнести методы поиска, методы сортировки и т. п.
Интересуют более сложные темы? Обратите внимание на специальный курс в OTUS!
Алгоритм работы программы. Алгоритмы и программы
Понятие алгоритма так же фундаментально для информатики, как и понятие информации. Существует много различных определений алгоритма, так как это понятие достаточно широкое и используется в различных областях науки, техники и повседневной жизни.
Алгоритм – понятная и точная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное.
Исполнителем алгоритма может быть как человек (кулинарные рецепты, различные инструкции, алгоритмы математических вычислений), так и техническое устройство. Различные машины (компьютеры, промышленные роботы, современная бытовая техника) являются формальными исполнителями алгоритмов. От формального исполнителя не требуется понимание сущности решаемой задачи, но требуется точное выполнение последовательности команд.
Для создания алгоритма (программы) необходимо знать:
полный набор исходных данных задачи (начальное состояние объекта);
цель создания алгоритма (конечное состояние объекта);
систему команд исполнителя (то есть набор команд, которые исполнитель понимает и может выполнить).
Полученный алгоритм (программа) должен обладать следующим набором свойств:
однозначность (каждая команда определяет единственно возможное действие исполнителя);
понятность (все команды алгоритма входят в систему команд исполнителя);
результативность (исполнитель должен решить задачу за конечное число шагов).
Большая часть алгоритмов обладает также свойством массовости (с помощью одного и того же алгоритма можно решать множество однотипных задач).
| Обозначение | Описание | Примечания |
| Начало и конец алгоритма | ||
 | Ввод и вывод данных. | Вывод данных иногда обозначают иначе:
Приведем пример описания алгоритма суммирования двух величин в виде блок-схемы:
Программист имеет возможность конструировать и использовать нетипичные алгоритмические структуры, однако, в этом нет необходимости. Любой сколь угодно сложный алгоритм может быть разработан на основе трёх типовых структур: следования, ветвления и повторения. При этом структуры могут располагаться последовательно друг за другом или вкладываться друг в друга. Линейная структура (следование).
В полном ветвлении предусмотрено два варианта действий исполнителя в зависимости от значения логического выражения (условия). Если условие истинно, то выполняться будет только первая ветвь, иначе только вторая ветвь.
Ц иклы со счётчиком (с параметром) – повторение тела цикла заданное число раз:
Вспомогательный алгоритм (подпрограмма, процедура).Вспомогательный алгоритм представляет собой модуль, к которому можно многократно обращаться из основного алгоритма. Использование вспомогательных алгоритмов может существенно уменьшить размер алгоритма и упростить его разработку. Методы разработки сложных алгоритмов.Существует два метода разработки сложных алгоритмов: Метод последовательной детализации задачи («сверху-вниз») состоит в том, что исходная сложная задача разбивается на подзадачи. Каждая из подзадач рассматривается и решается отдельно. Если какие-либо из подзадач сложны, они также разбиваются на подзадачи. Процесс продолжается до тех пор, пока подзадачи не сведутся к элементарным. Решения отдельных подзадач затем собираются в единый алгоритм решения исходной задачи. Метод широко используется, так как позволяет вести разработку общего алгоритма одновременно нескольким программистам, решающим локальные подзадачи. Это необходимое условие быстрой разработки программных продуктов. Сборочный метод («снизу-вверх») заключается в создании множества программных модулей, реализующих решение типичных задач. При решении сложной задачи программист может использовать разработанные модули в качестве вспомогательных алгоритмов (процедур). Во многих уже существуют подобные наборы модулей, что существенно упрощает и ускоряет создание сложного алгоритма. В простейшем случае таких объектов два:
Две главные компоненты ЭВМ: Представление данных в памяти ЭВМ. Понятие переменной, константы, типа, диапазона значений. В алгоритмах и программах данные встречаются в виде констант и переменных. Тип константы определяется формой ее записи. Тип переменной определяется множеством значений, которые она может принимать. Значениями вещественных переменных являются действительные числа, записываемые в виде десятичных дробей: 0.5, 1.2*10^6. Вещественные числа в памяти представлены с округлением. Значениями логических переменных являются логические значения: истина (1) и ложь (0). При размещении в памяти машины каждой константе и переменной выделяется отдельный участок памяти. Имя переменной является адресом этого участка. Каждая инструкция программы также занимает участок памяти, длина которого зависит от вида инструкции. Основным свойством этих типов данных является неделимость их значений. Каждое значение есть объект, не распадающийся на компоненты. Такие объекты в памяти машины представлены простыми переменными. Требования к качеству программного продукта. Основные критерии качества. Необходимым условием массового производства и внедрения программных систем является организация промышленного производства этих систем. Следовательно, должна существовать технология программирования, т.е. способ проведения процесса производства программ, обеспечивающий планирование, разработку и сдачу программных систем в срок. К программам должны предъявляться требования как к промышленному продукту, который могут использовать вне организации-разработчика и которому должно быть обеспечено тиражирование, внедрение, обслуживание в эксплуатации и развитие. К программному продукту предъявляются слудующие требования: Современная технология программирования инвариантна конкретному языку, классу задач и компьютеру. Технология структурного программирования: 1. Нисходящее проектирование алгоритмов и данных. 2. Строгая последовательность этапов программирования. 3. Выполнение требований к качеству продукта. Для ввода исходных данных чаще всего используется процедура ReadLn: При вводе исходных данных происходит преобразование из внешней формы представления во внутреннюю, определяемую типом переменных. Переменные, образующие список ввода, могут принадлежать либо к целому, либо к действительному, либо к символьному типам. Чтение исходных данных логического типа в языке Паскаль недопустимо. Значения исходных данных могут отделяться друг от друга пробелами и нажатием клавиш табуляции и Enter. Не допускается разделение вводимых чисел запятыми! Читается так: «Выполнять оператор #1, оператор #2. : до выполнения условия». While имеет формат: 21. Реализация параметрического цикла в языке Паскаль. Синтаксис и семантика, ограничения при использовании. Процедура ввода массива может иметь разную степень универсальности 1) инициализация файлов и ввод длины массива происходит в главной программе; (как в приведенном ниже примере); а ввод массива – в процедуре; Procedure Input1_mas (var f: text; n: ind; var X: mas); 2) инициализация файлов происходит в главной программе, а ввод длины массива и самого массива – в процедуре; Procedure Input2_mas (var f: text; var n:ind; var X: mas); 3) в главной программе вводятся внешние имена файлов, а инициализация файлов и ввод длины массива и самого массива – в процедуре; Procedure Input3_mas (Namef: str8; var n: ind; var X: mas); 4) в процедуре выполняются все операции: вводятся внешние имена файлов, инициализация файлов и ввод длины массива и самого массива Procedure Input4_mas (var n: ind; var X: mas); Так как фактический (реальный) массив определяется внешним именем файла Namef и длиной n массива, то именно этими переменными желательно управлять в главной программе. С этой точки зрения наиболее предпочтителен следующий вариант: 5) в главной программе вводятся внешние имена файлов и длины массива, а инициализация файлов и ввод самого массива – в процедуре; Procedure Input5_mas (Namef: str8; n: ind; var X: mas); Базовые понятия пpогpаммиpования. Действие, пpоцесс, алгоритм, программа. 2. Процесс – действие, которое возможно разложить на элементарные действия. Последовательное(одно за другим) параллельное(одновременно) ПРОЦЕССОРОМ наз. исполнитель, который выполняет элементарные действия согласно инструкциям (человек, автомат, ЭВМ). 4. ПРОГРАММОЙ называется алгоритм, который написан на языке, понятном вычислительной машине. Различие между общим алгоритмом и программой машины состоит в том, что в последней правила поведения должны быть уточнены до мельчайших подробностей и она должна быть составлена в точном соответствии с правилами записи, определенными для используемой машины. Интерпретатор переводит каждое действие и тут же выполняет, пооператорно (Basic). 2. Функциональная структура ЭВМ. Основные устройства ЭВМ, их функциональные характеристики. Две главные компоненты ЭВМ: Скорость, с которой данные заносятся в память и извлекаются из нее. Производит действия над данными; Управляет последовательностью действий в программах. Во время работы процессора инструкции программы и данные извлекаются (читаются) из памяти, а результаты заносятся (записываются) в память. Т.о. память играет роль «камеры хранения» для процессора, причем она используется как для хранения программы, так и для хранения данных. Внутренние данные, обрабатываемые программой, состоят из входных, выходных и промежуточных данных. Входные данные, значения которых известны из условия задачи, поступают в память машины из устройства ввода по запросу программы. Выходные данные, являющиеся результатом решения задачи, выводятся программой в удобочитаемой форме на утройство вывода. Промежуточные данные, которые являются результатом промежуточных вычислений программы, образуют внутреннюю среду программы. Блок-схема является вариантом формализованной записи алгоритма или процесса. Каждый шаг алгоритма в данном представлении изображается в виде блоков различной формы, которые соединены между собой линиями. В блок-схеме можно отобразить все этапы решения любой задачи, начиная с ввода исходных данных, обработки операторами, выполнения цикличных и условных функций, и заканчивая операциями вывода результирующих значений. Как правило, вначале алгоритма производится ввод исходных данных для решения поставленной задачи. Нарисуйте параллелограмм ниже линии так, чтобы он непрерывным продолжением схемы. В параллелограмме напишите производимое действие, обычно это операции данных с экрана (Read nInp) или других устройств. Важно, что введенные вами переменных в данном шаге будут использоваться в дальнейшем во всем теле блок-схемы. Важной составляющей любого алгоритма и соответственно блок-схемы являются условные и цикличные операторы. У данных операторов один вход и два и или более альтернативных выхода. После вычисления условия, заданного оператором, дальнейший переход осуществляется лишь по одному пути. Нарисуйте вход в элемент в виде линии входящей в верхнюю вершину элемента. Для задания оператора условия нарисуйте от данной линии ромб. Внутри фигуры укажите само условие и проведите линии, указывающие дальнейший переход в зависимости от его выполнения. Условие задается в общем случае операциями сравнения (>, Не пропустите наши новые статьи: Подписаться авторизуйтесь 0 комментариев Старые |
