Методика подготовки и решения задач на ЭВМ

С точки зрения пользователей рассмотрим порядок разработки и решения задач в области прикладного программного обеспечения. Разработка таких задач производится как профессиональными программистами, так и самими пользователями.

Решение задачи с использованием ЭВМ - достаточно сложный, трудоемкий, а иногда и довольно длительный процесс, который складывается из нескольких этапов.

Такими этапами являются:

1) постановка задачи;

2) формализация задачи;

3) разработка алгоритма решения задачи;

4) составление программы;

5) отладка программы;

6) решение задачи и анализ результатов;

7) оформление задачи.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. Задача, которую предстоит решить на ЭВМ, формируется самим пользователем (программистом) или выдается в виде специального задания. Формируется цель решения задачи, раскрывается ее содержание, отмечаются факторы, оказывающие влияние на ход вычислений или конечный результат.

ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ. В результате анализа существа задачи определяется объем и специфика исходных данных, вводится система условных обозначений, осуществляется выбор основного метода решения задачи и описание ее в формульном или словесно-формульном виде.

АЛГОРИТМИЗАЦИЯ. На этом этапе решается вопрос о структуре алгоритма - основных функциональных частей, их логических и информационных связей и фиксируется последовательность предписаний, выполнение которых обеспечит решение задачи. Разработанный алгоритм обычно представляется в виде определенной схемы, позволяющей наглядно отобразить логику работы алгоритма и отдельные действия по обработке данных. Существует несколько форм схемного представления алгоритмов. Наиболее наглядной из них является графическая схема, представляющая собой графическое изображение алгоритма на бумаге в виде геометрических фигур, называемых символами, соединенных линиями. Такую схему часто называют блок-схемой алгоритма.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ заключается в представлении алгоритма в форме, допускающей ввод в машину и последующий перевод на машинный язык, то есть на этом этапе производится выбор языка программирования, составление программы на выбранном алгоритмическом языке и запись ее с помощью устройств ввода ЭВМ в память машины.

ОТЛАДКА ПРОГРАММЫ. На любом из перечисленных этапов могут быть допущены (и не замечены) ошибки разного рода, поэтому вновь созданная программа, как правило, неработоспособна. Выявление и устранение ошибок составляет содержание этапа отладки. Часть ошибок, заключающихся в нарушении правил языка программирования (синтаксические ошибки), выявляются автоматически в процессе трансляции.

Общим методом поиска семантических (логических) ошибок является трассирование хода выполнения программы, т.е. вывод на печать промежуточных результатов и сравнение их с результатами контрольного расчета, который выполняется вручную для предварительно подобранных значений исходных данных, облегчающих такой расчет.

Таким образом, процесс обнаружения и исправления ошибок в программе, а также установление факта ее правильного функционирования в машине называется отладкой программы.

“Одним из критериев профессионального мастерства программистов, - пишет профессор Калифорнийского университета Д. Ван Тассел, автор книги “Cтиль, разработка, эффективность, отладка и испытание программ”, 2-е издание которой выпущено издательством “ Мир” в 1985 г., - является их способность обнаруживать и исправлять собственные ошибки: начинающие программисты не умеют этого делать, у опытных программистов это не вызывает затруднений. Тем не менее ошибки в программах делают все”.

По данным разных авторов, этап отладки и тестирования программ занимает от 50 до 70% времени, затрачиваемого на все этапы создания программы и получения решения с помощью ЭВМ.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ. На этом этапе ЭВМ выполняет все предусмотренные программой вычисления и выдает результаты на экран дисплея или печать. Если правильность полученных результатов при различных исходных данных не вызывает сомнений, то принимается решение о правильности выполнения всех этапов и программа рекомендуется для многократного использования. Если же такого решения принять нельзя, может возникнуть необходимость пересмотра правильности реализации отдельных этапов вплоть до постановки задачи.

ОФОРМЛЕНИЕ ПРОГРАММЫ (ЗАДАЧИ). Из рассмотрения этапов подготовки задачи ясно, что программный продукт должен быть хорошо документирован. Структура документации и ее содержание могут быть определены техническими условиями или стандартами предприятия на основе Единой системы программной документации (ЕСПД).

Поиск по сайту: