Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Тема 1.1. Введение в алгоритмизацию и программирование




Раздел 1. Объектно-ориентированное программирование

Основные понятия и термины по теме:

Значение и содержание учебной дисциплины, область применения знаний. История развития языков программирования. Технологическая цепочка решения задачи на ЭВМ. Алгоритм – фундаментальное понятие в информатике. Определенность, массовость, конечность, результативность – свойства алгоритма. Описание алгоритма словесным способом. Описание алгоритма графическим способом. Запись алгоритма на алгоритмическом языке. Применение государственного стандарта Единой системы программной документации при составлении алгоритмов. Линейные алгоритмы. Ветвления и циклы в алгоритмах. Этапы решения задачи на ЭВМ.

План изучения темы:

1. Введение в дисциплину. Основные понятия и опредения курса.

2. Компьютер-алгоритм-программа. Технологическая цепочка рещения задачи.

3. Алгоритмизация как базовая составляющая технологического процесса создания программного продукта.

4. Алгоритм. Основные понятия алгоритма. Свойства алгоритмов.

5. Типы алгоритмов. Способы описиния алгоритмов.

6. Гост ЕСПД и его применение при составлении алгоритма.

7. Основные принципы разработки алгоритмов.

8. Основные алгоритмические конструкции.

9. Методика составления алгоритмов.

10. Составление линейных алгоритмов.

11. Составление алгоритмов ветвления.

12. Составление циклических алгоритмов.

13. Составление смешанных алгоритмов.

14. Этапы решения задачи на ЭВМ.

 

Краткое изложение теоретических вопросов:

Учебная дисциплина «Программирование на языках высокого уровня» предполагает изучение теоретических основ алгоритмизации и программирования, знакомство со структурным и объектно-ориентированным подходами в программировании, знакомство с вопросами математического анализа алгоритмов, получение навыков разработки программ на языках высокого уровня.

Алгоритм точное предписание, которое задает алгоритмический процесс, начинающийся с произвольного исходного данного (из некоторой совокупности возможных для данного алгоритма исходных данных) и направленный на получение полностью определенного этим исходным данным результата.

Основные свойства алгоритма:

- однозначность – однозначность получаемых результатов при одних и тех же исходных данных;

- результативность – обязательное получение искомого результата либо сигнала ошибки;

- массовость – возможность получения искомого результата при различных исходных данных (нахождение корней квадратного уравнения);

- дискретность – возможность разбиения на элементарные действия.

Исполнитель алгоритма — это некоторая абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая) система, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом. Исполнителя хаpактеpизуют: среда; элементарные действия; система команд; отказы; «формальность» действий. В информатике универсальным исполнителем алгоритмов является компьютер.

Среда (или обстановка) — это "место обитания" исполнителя. А расположение и положение исполнителя задают конкретное состояние среды. Система команд исполнителя – вся совокупность команд, которые данный исполнитель умеет выполнять. Для каждой команды должны быть заданы условия применимости (в каких состояниях среды может быть выполнена команда) и описанырезультаты выполнения команды. После вызова команды исполнитель совершает соответствующее элементарное действие. Отказы исполнителя возникают, если команда вызывается при недопустимом для нее состоянии среды. Исполнитель действует «формально», т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и только строго выполняет некоторые действия (команды) для получения необходимого результата.

На практике наиболее распространены следующие формы представления (записи) алгоритмов:

- словесная (запись на естественном языке);

- графическая (изображение с помощью схем);

- псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.);

- программная (тексты на языках программирования).

Описание алгоритмов с помощью схем – один из наиболее наглядных и распространенных способов задания алгоритмов.

Схемой называется графическое изображение логической структуры алгоритма, в котором каждый этап процесса обработки информации представляется в виде геометрических фигур, конфигурация которых определяет характер обозначаемых действий.

Условные графические изображения, используемые при построении схем, называются символами. Система символов и правила построения алгоритмов определены соответствующими стандартами.

Символы схемы располагаются сверху вниз. Линии соединения символов – линии потока, показывают направление процесса обработки. Стрелки на соединяющих линиях не ставят при направлениях сверху-вниз и слева-направо; противоположные направления показывают стрелкой на линии потока.

Средства графического изображения алгоритмов в соответсвии с государственным стандартом Единой системы программной документации.

Содержание действия, обозначенного символом, раскрывается внутри символа и может быть записано на формальном или естественном языке.

Схема алгоритма четко определяет последовательность действий, заданную этим алгоритмом. В соответствии со свойством дискретности схема может представлять алгоритм с различной степенью детализации. При этом важно наиболее точно и наглядно изображать управляющие структуры алгоритма, показывающие логику перехода от одного действия к другому.

В качестве исполнителей алгоритмов выступают компьютеры. Поэтому алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на понятном ему языке. И здесь на первый план выдвигается необходимость точной записи команд, не оставляющей места для произвольного толкования их исполнителем. Следовательно, язык для записи алгоритмов должен быть формализован. Такой язык принято называть языком программирования, а запись алгоритма на этом языке — программой для компьютера.

Логическая структура любого алгоритма может быть представлена комбинацией трех базовых структур: следование, ветвление, цикл. Характерной особенностью базовых структур является наличие в них одного входа и одного выхода. Алгоритмы можно представлять как некоторые структуры, состоящие из отдельных базовых (т.е. основных) элементов.

При построении алгоритма для сложной задачи используют системный подход с использованием декомпозиции (нисходящее проектирование сверху-вниз) и синтеза (программирование снизу-вверх). Как и при разработке структуры сложной системы, при формировании алгоритма используют дедуктивный и индуктивный методы. Существуют множества методов разработки алгоритмов, но необходимо назвать следующие основные: метод частных целей (декомпозиции); метод подъема; метод ветвей и границ; метод отрабатывания назад; методы, основанные на использовании структур данных, динамическое программирование и др.

Решение задач с помощью компьютера включает в себя следующие основные этапы, часть из которых осуществляется без участия компьютера.

1. Постановка задачи: сбор информации о задаче; фоpмулиpовка условия задачи; определение конечных целей решения задачи; определение формы выдачи результатов; описание данных

2. Анализ и исследование задачи, модели: анализ существующих аналогов; анализ технических и программных средств; pазpаботка математической модели; разработка структур данных.

3. Разработка алгоритма: выбор метода проектирования алгоритма; выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.); выбор тестов и метода тестирования; проектирование алгоритма.

4. Пpогpаммиpование: выбор языка программирования; уточнение способов организации данных; запись алгоритма на выбранном языке пpогpаммиpования.

5. Тестирование и отладка: синтаксическая отладка; отладка семантики и логической стpуктуpы; тестовые расчеты и анализ результатов тестирования; совершенствование пpогpаммы.

6. Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2 — 5.

7. Сопровождение программы: доработка программы для решения конкретных задач; составление документации к pешенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к пpогpамме, к набору тестов, к использованию.

8. Верификация ( verification)программы– это оценка точности работы программы и ее возможностей как инструмента для решения других задач.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных