Псевдокод (язык описания алгоритмов)
Псевдоко́д — компактный (зачастую неформальный) язык описания алгоритмов, использующий ключевые слова императивных языков программирования, но опускающий несущественные подробности и специфический синтаксис. Псевдокод обычно опускает детали, несущественные для понимания алгоритма человеком. Такими несущественными деталями могут быть описания переменных, системно-зависимый код и подпрограммы. Главная цель использования псевдокода — обеспечить понимание алгоритма человеком, сделать описание более воспринимаемым, чем исходный код на языке программирования. Псевдокод широко используется в учебниках и научно-технических публикациях, а также на начальных стадиях разработки компьютерных программ.
Блок-схемы можно рассматривать как графическую альтернативу псевдокоду. В отличие от стандартизации синтаксиса языков программирования, на синтаксис псевдокода обычно не устанавливается стандартов, так как последний непосредственно не компилируется в исполняемую программу. Поэтому можно сказать, что обычно автор каждой публикации применяет свой оригинальный псевдокод, однако чтобы быть максимально понятным читателям, авторы публикаций содержащих псевдокод, как правило, заимствуют нужные им конструкции из какого-либо языка программирования. Зачастую источником псевдокода служат несколько языков, и таким образом псевдокод часто не содержит специфических признаков конкретного языка программирования. Кроме того, математические выражения часто включаются в псевдокод в том виде, как их принято записывать в математике, а не в языках программирования, а некоторые фрагменты псевдокода могут быть фразами естественного языка (русского, английского и т. д.). Однако при этом конструкции некоторых языков программирования чаще используются для псевдокода. Так, например, очень часто используется синтаксис, похожий на синтаксис языка Паскаль. Это объясняется тем, что Паскаль создавался как язык, ориентированный на задачи обучения программированию, и поэтому синтаксис этого языка особенно приспособлен для восприятия человеком. Часто используются и другие языки: Си, Алгол, Фортран и другие. Их использование можно объяснить как личными симпатиями автора, так и распространенностью на момент написания публикации. В случае русскоязычных публикаций в качестве псевдокода часто используется перевод ключевых слов языков программирования с английского на русский. Такой подход практикуется, в частности, в учебниках по информатике.
На практике же программист может выбирать язык, который максимально подробно описывает то, чего ему нужно точно получить от машины, чтобы избежать разногласий с заказчиком.
В ряде случаев псевдокодом называют систему команд абстрактной машины, например, P-код, псевдокод вымышленной машины MIX и т. д. В отличие от псевдокода неформального характера, такой псевдокод уже строго формализован, труднее для понимания человеком, но может быть транслирован в работающую программу и запущен в программе-эмуляторе данной гипотетической машины.
Руководство по написанию псевдокода для начинающих
Перевод статьи «How to write Pseudocode: A beginner’s guide».
Зачем вообще писать псевдокод?
Первый образец, модель или пробный выпуск продукта, созданный для проверки концепции или с учебными целями это прототип. Благодаря прототипам мы можем учиться писать код и при этом не реализовывать полное решение. Разрабатывая пользовательские интерфейсы для приложений, мы создаем несколько прототипов, прежде чем получим финальный вариант.
То же самое касается и кода. Если вы будете сразу писать настоящий код какого-то сложного функционала, вы можете в результате напрасно потерять много времени. Такое может произойти, например, при использовании неподходящего алгоритма или при непродуманном дизайне программы. Чтобы этого избежать, мы пишем псевдокод.
Что такое псевдокод?
Псевдокод это неформальное высокоуровневое описание компьютерной программы или алгоритма. Чтобы написанная вами программа могла выполняться, псевдокод должен быть преобразован в обычный код, написанный на каком-либо языке программирования.
Есть ли альтернатива написанию псевдокода?
Да, есть и другие варианты. Вы можете пользоваться диаграммами UML, блок-схемами, а также языком ДРАКОН. Все это может быть использовано с теми же целями, но потребует больше ресурсов по сравнению с псевдокодом.
Операторы
Операторы это инструкции, предписывающие компьютеру выполнить определенное действие.
При написании псевдокода мы исходим из того, что все инструкции будут выполняться по порядку, сверху вниз. Но при использовании функций и обработке исключений порядок может меняться.
Математические операторы
Математические операторы — неотъемлемая часть разработки решения. Они позволяют нам производить различные манипуляции с хранимыми значениями. Вот как используются распространенные математические символы:
Ключевые слова
Ключевое слово это слово, «зарезервированное» за программой и имеющее специальное значение. Ключевые слова могут быть командами или параметрами. В каждом языке программирования есть свои ключевые (зарезервированные) слова. Они не могут использоваться в качестве имен для переменных.
В псевдокоде ключевые слова используются, чтобы показать обычный input-output и процедурные операции. Эти слова пишутся исключительно в верхнем регистре.
Условия
При разработке алгоритмов нам нужно оценивать выражения и делать так, чтобы инструкции выполнялись в зависимости от того, является ли значение выражения истиной или ложью (True или False).
Вот некоторые распространенные условия, используемые в псевдокоде:
IF — ELSE IF — ELSE
При помощи этих слов указывается, что инструкции должны быть выполнены при соблюдении определенных условий. (Сами слова в буквальном переводе означают IF — «если», ELSE IF — «еще если», ELSE — «в противном случае», THEN — «тогда, в таком случае», — прим. перев.). Условий при этом может быть несколько, как и переменных.
Вот if-блок с одним условием:
Вот if-блок с разделом else. ELSE позволяет запустить выполнение каких-то инструкций, если первое условие, заданное при помощи IF, не соблюдено.
Мы можем добавлять дополнительные условия для выполнения разных инструкций.
Case-структуры используются, если нужно проверить одну переменную на совпадение с несколькими условиями.
Вариант OTHERS опционален. Условия обычно бывают в виде чисел или букв.
Итерации
«Итерировать» означает повторять набор инструкций, чтобы получить последовательность результатов (для достижения какой-то цели).
Структура FOR
Цикл FOR принимает группу элементов и запускает код в цикле для каждого отдельного элемента.
Структура WHILE
Цикл WHILE похож на цикл FOR. Но цикл FOR это способ повторять блок кода до того момента, как определенное условие станет истиной. В отличие от цикла FOR, цикл WHILE длится, пока какое-то условие является истиной.
Чтобы цикл while не стал бесконечным, мы добавляем какую-то инструкцию для манипуляций со значением в каждой итерации. Например, значение может увеличиваться или уменьшаться.
Функции
При решении сложных задач необходимо разделять инструкции на блоки, расположенные в разных местах. Это особенно верно, когда ряд инструкций служит для какой-то одной конкретной цели. Чтобы использовать этот код повторно, мы создаем функции. Эти функции мы можем вызывать каждый раз, когда нам нужно запустить содержащийся в них код.
Чтобы имитировать вызов функции в псевдокоде, используется ключевое слово Call.
Обертывание программ
Когда мы написали несколько функций в нашем псевдокоде, возникает необходимость поместить все это в один контейнер. Это улучшает читаемость и делает выполнение программы более простым для понимания.
Для этого мы обертываем код и делаем из него программу. Программа может быть определена как набор инструкций, выполнение которых позволяет решить какую-то задачу.
Обработка исключений
Исключение это событие, которое происходит во время выполнения программы и прерывает нормальное выполнение инструкций. Эти события нежелательны. Их нужно отслеживать и выполнять определенные блоки кода в качестве ответной реакции на их возникновение. Это называется обработкой исключений.
Заключение
Для написания псевдокода нет каких-то технических правил. Главное — писать псевдокод так, чтобы людям было легко его читать, а ход программы был понятен.
Есть различные руководства по написанию псевдокода, более специфичного для какого-то определенного языка программирования. Например, есть правила стиля псевдокода для языков Fortran, Pascal, C, Basic.
Псевдокод (язык описания алгоритмов)
Блок-схемы и дракон-схемы можно рассматривать как графическую альтернативу псевдокоду. В отличие от стандартизации синтаксиса языков программирования, на синтаксис псевдокода обычно не устанавливается стандартов, так как последний непосредственно не компилируется в исполняемую программу. Поэтому можно сказать, что обычно автор каждой публикации применяет свой оригинальный псевдокод, однако чтобы быть максимально понятным читателям, авторы публикаций содержащих псевдокод, как правило, заимствуют нужные им конструкции из какого-либо языка программирования. Зачастую источником псевдокода служат несколько языков, и таким образом псевдокод часто не содержит специфических признаков конкретного языка программирования. Кроме того, математические выражения часто включаются в псевдокод в том виде, как их принято записывать в математике, а не в языках программирования, а некоторые фрагменты псевдокода могут быть фразами естественного языка (русского, английского и т. д.). Однако при этом конструкции некоторых языков программирования чаще используются для псевдокода. Так, например, очень часто используется синтаксис, похожий на синтаксис языка Паскаль. Это объясняется тем, что Паскаль создавался как язык, ориентированный на задачи обучения программированию, и поэтому синтаксис этого языка особенно приспособлен для восприятия человеком. Часто используются и другие языки: Си, Алгол, Фортран и другие. Их использование можно объяснить как личными симпатиями автора, так и распространенностью на момент написания публикации. В случае русскоязычных публикаций в качестве псевдокода часто используется перевод ключевых слов языков программирования с английского на русский. Такой подход практикуется, в частности, в учебниках по информатике.
На практике же программист может выбирать язык, который максимально подробно описывает то, что ему нужно точно получить от машины, чтобы избежать разногласий с заказчиком.
В ряде случаев псевдокодом называют систему команд абстрактной машины, например, P-код, псевдокод вымышленной машины MIX и т. д. В отличие от псевдокода неформального характера, такой псевдокод уже строго формализован, труднее для понимания человеком, но может быть транслирован в работающую программу и запущен в программе-эмуляторе данной гипотетической машины.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
В информатике, спи́сок (англ. list) — это абстрактный тип данных, представляющий собой упорядоченный набор значений, в котором некоторое значение может встречаться более одного раза. Экземпляр списка является компьютерной реализацией математического понятия конечной последовательности.
Из-за путаницы с терминологией словом «оператор» в программировании нередко обозначают операцию (англ. operator), см. Операция (программирование).Инстру́кция или опера́тор (англ. statement) — наименьшая автономная часть языка программирования; команда или набор команд. Программа обычно представляет собой последовательность инструкций.
В информатике и теории автоматов состояние цифровой логической схемы или компьютерной программы является техническим термином для всей хранимой информации, к которой схема или программа в данный момент времени имеет доступ. Вывод данных цифровой схемы или компьютерной программы в любой момент времени полностью определяется его текущими входными данными и его состоянием.
В программировании бесконечным циклом называется цикл, написанный таким образом, что условие выхода из него никогда не выполняется.
Сопрограммы (англ. coroutines) — методика связи программных модулей друг с другом по принципу кооперативной многозадачности: модуль приостанавливается в определённой точке, сохраняя полное состояние (включая стек вызовов и счётчик команд), и передаёт управление другому. Тот, в свою очередь, выполняет задачу и передаёт управление обратно, сохраняя свои стек и счётчик.
В языках программирования объявле́ние (англ. declaration) включает в себя указание идентификатора, типа, а также других аспектов элементов языка, например, переменных и функций. Объявление используется, чтобы уведомить компилятор о существовании элемента; это весьма важно для многих языков (например, таких как Си), требующих объявления переменных перед их использованием.
Опера́тор ветвле́ния (усло́вная инстру́кция, усло́вный опера́тор) — оператор, конструкция языка программирования, обеспечивающая выполнение определённой команды (набора команд) только при условии истинности некоторого логического выражения, либо выполнение одной из нескольких команд (наборов команд) в зависимости от значения некоторого выражения.
В теории компиляторов удалением мёртвого кода (англ. dead code elimination, DCE) называется оптимизация, удаляющая мёртвый код. Мёртвым кодом (так же бесполезным кодом) называют код, исполнение которого не влияет на вывод программы, все результаты вычисления такого кода являются мёртвыми переменными, то есть переменными, значения которых в дальнейшем в программе не используются.
Псевдокод: как начать программировать программу
Когда мы собираемся программировать, неважно, игра это, программа, сайт или скрипт, это нужно подготовить. Мы должны тщательно продумать проект, который мы собираемся реализовать, мы должны подготовить системы, иметь под рукой программы и доступ к необходимой нам документации. Однако, прежде чем вы начнете писать код как таковой в редакторе, вам нужно выполнить предыдущую задачу, что в мире программирования известно как псевдо- программирование.
Универсального языка для создания псевдокода программы не существует, поскольку это зависит от каждого программиста. Важно обрисовать, каким должен быть код и как он будет работать после компиляции. Мы можем писать код как есть, на листе или использовать схемы или диаграммы, которые позволяют нам увидеть программу в гораздо более графическом виде.
Преимущества и проблемы псевдопрограммирования
Псевдокод легче писать и интерпретировать, чем обычный код. Поэтому, помимо того, что он является хорошим источником изучения структуры языков, он также является хорошим источником для других людей, которые могут помочь нам с кодом без необходимости знать весь язык.
К сожалению, отсутствие стандартов может затруднить понимание кода, поскольку каждый пишет его по-своему. Кроме того, в очень обширных программах все становится слишком сложным, что делает проекты более длинными, чем необходимо.
Программы, помогающие писать псевдокод
PSeInt, испанская программа для написания псевдокода.
Эта бесплатная программа с открытым исходным кодом является одной из наиболее распространенных, помогающих студентам сделать первые шаги в области псевдопрограммирования. Эта программа имеет очень простую псевдоязычную систему на испанском языке. Что вместе с редактором блок-схем помогает нам формировать нашу программу. Все это схематично, очень понятно для понимания и, кроме того, с большим количеством учебных пособий и ресурсов.
Эдпкс, ветеран псевдопрограммирования
Еще одна бесплатная альтернатива с открытым исходным кодом, призванная помочь нам с псевдопрограммированием. Очень ветеранская программа, созданная, прежде всего, для сектора образования. Он имеет интерфейс на основе вкладок и безграничные возможности, когда дело доходит до формирования нашего кода. Среди его основных характеристик мы можем выделить, например, использование стандартных структур, таких как If..Then, If..Then..Else, For..Do, While..Do, для облегчения создания этой псевдопрограммы.
Инструменты пользователя
Инструменты сайта
Содержание
Псевдокод (язык описания алгоритмов)
Псевдоко́д — компактный (зачастую неформальный) язык описания алгоритмов, использующий ключевые слова императивных языков программирования, но опускающий несущественные подробности и специфический синтаксис. Псевдокод обычно опускает детали, несущественные для понимания алгоритма человеком. Такими несущественными деталями могут быть описания переменных, системно-зависимый код и подпрограммы. Главная цель использования псевдокода — обеспечить понимание алгоритма человеком, сделать описание более воспринимаемым, чем исходный код на языке программирования. Псевдокод широко используется в учебниках и научно-технических публикациях, а также на начальных стадиях разработки компьютерных программ.
Блок-схемы и дракон-схемы можно рассматривать как графическую альтернативу псевдокоду. В отличие от стандартизации синтаксиса языков программирования, на синтаксис псевдокода обычно не устанавливается стандартов, так как последний непосредственно не компилируется в исполняемую программу. Поэтому можно сказать, что обычно автор каждой публикации применяет свой оригинальный псевдокод, однако чтобы быть максимально понятным читателям, авторы публикаций содержащих псевдокод, как правило, заимствуют нужные им конструкции из какого-либо языка программирования. Зачастую источником псевдокода служат несколько языков, и таким образом псевдокод часто не содержит специфических признаков конкретного языка программирования. Кроме того, математические выражения часто включаются в псевдокод в том виде, как их принято записывать в математике, а не в языках программирования, а некоторые фрагменты псевдокода могут быть фразами естественного языка (русского, английского и т. д.). Однако при этом конструкции некоторых языков программирования чаще используются для псевдокода. Так, например, очень часто используется синтаксис, похожий на синтаксис языка Паскаль. Это объясняется тем, что Паскаль создавался как язык, ориентированный на задачи обучения программированию, и поэтому синтаксис этого языка особенно приспособлен для восприятия человеком. Часто используются и другие языки: Си, Алгол, Фортран и другие. Их использование можно объяснить как личными симпатиями автора, так и распространенностью на момент написания публикации. В случае русскоязычных публикаций в качестве псевдокода часто используется перевод ключевых слов языков программирования с английского на русский. Такой подход практикуется, в частности, в учебниках по информатике.
На практике же программист может выбирать язык, который максимально подробно описывает то, что ему нужно точно получить от машины, чтобы избежать разногласий с заказчиком.
В ряде случаев псевдокодом называют систему команд абстрактной машины, например, P-код, псевдокод вымышленной машины MIX и т. д. В отличие от псевдокода неформального характера, такой псевдокод уже строго формализован, труднее для понимания человеком, но может быть транслирован в работающую программу и запущен в программе-эмуляторе данной гипотетической машины.