Перейти к п. 1

Форма записи команд не формализуется. В командах помимо слов могут использоваться символы и формулы. Важно лишь то, чтобы каждая команда была понятна исполнителю, точно определяла все его действия и могла бы быть им выполнена.

Псевдокоды:

Псевдокод представляет собой систему обозначений и правил, предназначенную для единообразной записи алгоритмов. Он занимает промежуточное место между естественным и формальным языком.

С одной стороны, он близок к обычному естественному языку, поэтому алгоритмы могут на нем записываться и читаться как обычный текст. С другой стороны, в псевдокоде используются некоторые формальные конструкции и математическая символика, что приближает запись алгоритма к общепринятой математической записи.

В качестве примера приведем запись на одном из псевдокодов алгоритма:

алгоритм алгоритм Евклида; начало пока первое число не равно второму повторять начало если числа равны то стоп все; иначе определить большее из двух чисел; заменить большее число на разность большего и меньшего чисел конец; взять первое число в качестве ответа конец

Этот алгоритм можно записать проще, но для демонстрации основных возможных конструкций псевдокода приведена именно такая запись. В силу своих особенностей псевдокоды, как и другие описанные выше средства записи алгоритмов, ориентированы на человека.

Структурные схемы алгоритмов:

Структурные схемы представляют алгоритм в наглядной графической форме. Действия алгоритма помещаются внутрь блоков, соединенных стрелками, показывающими очередность выполнения действий алгоритма. Приняты определенные стандарты графических изображений функциональных блоков:

q действия ввода – вывода данных помещают в блоках, имеющих вид параллелограмма,

q действия обработки информации помещают в блоках, имеющих вид прямоугольников,

q команды проверки условий — в блоках, имеющих вид ромбов,

q начало и конец алгоритма обозначают овалом.

Структуры алгоритмов

Алгоритмы строятся из некоторых основных структур, состоящих из отдельных базовых элементов. Можно выделить три структуры (конструкции): линейная (последовательная), разветвляющаяся и циклическая.

Структура, состоящая из последовательности шагов (действий) называется линейной (см. рисунок 1). Каждый функциональный блок этой структуры имеет один вход и один выход.

 

 

Рис. 1. Линейная структура алгоритма

 

Структура, обеспечивающая выбор между двумя альтернативами в зависимости от исходных данных, называется разветвляющейся или условной. Различают полное (см. рисунок 2) и неполное (см. рисунок 3) ветвления. В этой структуре присутствует блок условия, который имеет один вход и два выхода (истина и ложь). После проверки условия на каждой ветви располагается линейная структура.

 

 

Рис. 2. Полная форма ветвления Рис. 3. Неполная форма ветвления

 

Структура, обеспечивающая повторение линейных и условных структур в зависимости от входных данных и условия задачи, называется циклической (или циклом). Различают циклы с предусловием (проверка условия стоит перед началом действий рисунок 4) и циклы с постусловием (проверка условия стоит после выполнения действий рисунок 5).

 

 

Рис. 7.4. Цикл с предусловием Рис. 7.5. Цикл с постусловием

 

Кроме перечисленных структур существуют подчиненные команды или процедуры, предназначенные для выполнения повторяющихся действий с разными входными данными. Пример структурной схемы приведен на рисунке 6.

 

 

Рис. 7.6. Пример структурной схемы алгоритма Евклида

 

Для записи внутри блоков действий используется естественный язык с элементами математической символики. В результате проверки условия возникают два возможных пути для продолжения алгоритма. Эти пути изображаются стрелками со знаками «+» и «-» (иногда пишут также «Да» и «Нет»).

Переход по стрелке со знаком «+» происходит, если условие истинно, а переход по стрелке «-», если условие ложно.

Схемы алгоритмов обладают большей наглядностью, чем словесная запись алгоритма. Однако эта наглядность быстро теряется при изображении большого алгоритма - в этом случае схема получается плохо обозримой.

При составлении алгоритмов следует учитывать начальные значения переменных, в которых будут накапливаться сумма или произведение, а также изменение переменной-индекса, т.е. порядкового номера значений последовательности чисел.

5. Наиболее используемые алгоритмы - суммирования, нахождения произведения (циклические), нахождения корней квадратного уравнения общего вида (условные).

Смотреть свои практические работы.

6. Обзор языков программирования, общие структурные элементы, отличие алгоритма от программы.

Язык программирования – это формализованный язык, который представляет собой совокупность алфавита, правилнаписанияконструкций (синтаксис) и правилтолкованияконструкций (семантика).

В настоящее время насчитывается несколько сотен языков программирования, рассчитанных на разные сферы применения ЭВМ, т. е. на разные классы решаемых с помощью ЭВМ задач. Эти языки классифицируют по разным уровням, учитывая степень зависимости языка от конкретной ЭВМ.

Общепринятой и строгой классификации языков программирования (ЯП) не существует. Поэтому в курсе представлена классификация наиболее распространенных языков, сложившаяся исторически:

· Низкого уровня;

· Высокого уровня.

К ЯП низкого уровня относят машинные и машинно-зависимые языки (Ассемблер).

К машинно-независимым – относят алгоритмические языки высокого уровня: универсальные, проблемно - ориентированные, объектно - ориентированные, командные языки баз данных, языки создания сценариев в компьютерных сетях.

Универсальные языки высокого уровня обеспечивают создание различных программ (задач), например Алгол, Си, ПЛ/1, Паскаль и т.д..

Проблемно-ориентированные языки создавались под какие-то конкретные классы задач, например, Фортран – научные расчеты, Кобол - экономические расчеты, Лисп и Пролог – искусственный интеллект и т.д.

Объектно-ориентированные языки четвертого поколения (4GL — forth-generation language) и программирование основаны на создании модели системы, как совокупности объектов и использует следующие базовые понятия: класс, объект, событие, свойства объекта, метод обработки, наследование (создание новых классов на основе существующих), полиморфизм (обладание информацией о том, какие методы могут использовать рожденные объекты), модульность.

Первым языком программирования этой группы был - Симула-67. В настоящее время к этим языкам относятся - С++, Java.

С середины 90-х годов во многих объектно-ориентированных языках появляются системы визуального программирования. К ЯП такого типа относятся Visual Basic, Delphi. Visual С++ и другие современные языки программирования.

Командные языки баз данных предназначены длярасширения возможностей среды управления базами данных, для создания собственных функций интерфейса - взаимодействия с пользователем.

Языки создания сценариев в компьютерных сетях называются скрипт-языками. Они появились в связи с широким распространением глобальной сети Интернет и, соответственно, оформлением Web-страниц. К ним относятся Java Script, динамический HTML, Perl, VRML (для организации трехмерной графики).

Интересна эволюция языка программирования BASIC. Он был задуман как универсальный язык для начинающих (по аналогии с BASIC ENGLISH, — подмножеством английского языка, выделенным для обучения иностранцев). Первые версии (или «диалекты») этого языка содержали небольшое количество самых необходимых команд и предусматривали только режим интерпретации. Однако современные варианты языка BASIC не только не уступают по возможностям многим «грандам» (типа С), но иногда и превосходят их. Например, Visual Basic используется в суперсовременных системах, основанных на так называемой технологии «клиент-сервер». Одновременно BASIC стал своеобразным «эсперанто» в мире информационной технологии. На этом языке часто пишутся примеры программ или их фрагментов в книгах, статьях, инструкциях к программным продуктам.

Фирма Microsoft использует Visual Basic для расширения функций своих программных продуктов. В Microsoft Office предусмотрен универсальный язык Visual Basic for Applications (VBA — Visual Basic для приложений). С помощью VBA можно создавать собственные программные модули, собственные интерфейсы для офисных приложений Word, Excel, Access. В данном курсе буде рассматриваться язык программирования VBA для созданния пользовательских функций в офисном приложении Microsoft Excel.

Несмотря на существование множества языков программирования, все они, как правило, содержат:

Ø средства описания данных;

Ø арифметические операторы (подобные с = а+в);

Ø средства управления;

Ø средства организации циклов;

Ø средства ввода и вывода информации.

Многие языки пользуются похожими принципами организации программ, но разным синтаксисом. Примерное соответствие структур алгоритмов и операторов языков программирования представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Структуры алгоритмов и операторы языков программирования

7. Современные технологии программирования.

Существует несколько различных технологий программирования:

· процедурное программирование;

· функциональное программирование;

· логическое программирование;

· объектно-ориентированное программирование;

· параллельное программирование.

Процедурное программирование – это технология, основанная на создании алгоритма, как последовательности команд (операторов). Основной командой является оператор присваивания, кроме того, для разветвления используются условные операторы, а для повторения действий – циклы.

Функциональное программирование – это технология, основанная на создании программ, в которых единственным действием является вызов функции. Программа и пользовательские функции строятся из совокупности базовых функций. Представитель этого направления язык Lisp (List Processing), работающий со списками.

Логическое программирование – это технология, основанная на отношении, поэтому программа – это совокупность аксиом и правил, определяющих отношение между объектами. Представитель этого направления – язык искусственного интеллекта Пролог (Pro gramming in Log ic).

Объектно-ориентированное программирование – это технология, основанная на понятии объекта, который объединяет в себе структуры данных и методы их обработки, создании модели системы, как совокупности объектов. Представителями этого направления являются языки программирования С++, Visual Basic, Java Script, Delphi и др. С середины 90-х годов объектно-ориентированные языки стали реализовываться как системы визуального программирования в которых сборка экранной формы производится из готовых объектов-«полуфабрикатов» с помощью мыши.

Поиск по сайту: