Файл: Алгоритмизация как обязательный этап разработки программы.pdf

Транслятор (англ. translator – переводчик) – это программа-переводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются.^[10]2

Алгоритмизация – это математический термин, отражающий процесс создания некоторых алгоритмов для решения определенного круга задач. Стоит отметить, что алгоритмизация – это также и процесс исследования свойств алгоритмов с целью дальнейшего использования уже существующих видов алгоритмов для решения новых задач.

Полное построение алгоритма предусматривает выполнение следующих этапов:

• постановка задачи — подразумевает точную формулировку задачи, путем постановки вопросов к ней. Наличие точной формулировки задачи является одной из необходимых составляющих ее правильного понимания и решения. В случае неточной, непонятной формулировки затрудняется понимание смысла задачи, становится невозможным выделение системы входных данных и необходимого результата.
• построение математической модели — после точной постановки задачи необходимо сформулировать для нее математическую модель, т.е. Формализовать задачу: нужно записать математические соотношения (формулы, уравнения, неравенства и т.д.), которые связывают результаты с исходными данными.
• разработка алгоритма — этот этап называется ещё алгоритмизацией задачи. Он является первым этапом программирования. В процессе выполнения данного этапа разрабатывается алгоритм решения, т.е. устанавливается необходимая последовательность действий для реализации метода. Обычно предварительно анализируются несколько возможных вариантов алгоритмов. Затем выбирается тот вариант, который обеспечивает наиболее эффективное использование ЭВМ. Особенностью этого этапа является то, что алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде.^[11]1 Построение алгоритма – это задача, не обладающая существованием единственного решения, что приводит к обязательной оценке эффективности разработанных алгоритмов.
• проверка правильности алгоритма — данный этап является одним из сложных и продолжительных этапов разработки алгоритма. При доказательстве правильности алгоритма обычно применяется прогон его на различных тестовых задачах, решение которых известно, либо сравнение полученных результатов с существующими экспериментальными данными.
• реализация, программирование алгоритма — алгоритм может быть реализован либо путем кодирования на конкретном языке программирования, либо с использованием специального программного приложения. Для программирования обычно применяются языки высокого уровня. Составленная программа переводится на машинный язык ЭВМ. После этого выполняется соответствующая машинная программа.
• проверка (отладка) программы — эксплуатации программы предшествуют этапы её отладки и тестирования. Оба этапа сводятся к прогону программы на ЭВМ, но по своему назначению они имеют разные цели. Отладка позволяет выявить ошибки в программе, а тестирование показывает возможности программы при эксплуатации. Процесс отладки программы состоит из двух видов:
• синтаксической отладки — в процессе синтаксического контроля программы транслятор выявляет сочетания символов и конструкции, которые недопустимы с точки зрения правил их построения или написания, принятых в используемом языке программирования.
• отладки семантики и логической структуры.

При этом прогон программы можно осуществить на простом примере, который может быть проверен вручную.

• составление документации — этап составления документации для программы является обязательным и важным, с одной стороны, для её использования, а с другой – для долгого существования программы. Документация включает в себя всю информацию, поэтому процессы составления документации и разработки алгоритма должны проходить параллельно и взаимодействовать между собой. Главная цель документации – оказать помощь людям понять программы, написанные другими людьми, чтобы они могли эффективно их использовать.

По сути все эти этапы и являются алгоритмом для полного построения алгоритма программы.

Отсюда следует: для того, чтобы написать программу, отвечающую предъявленным требованиям и удовлетворяющую всем поставленным целям необходимо понимать логику алгоритмов, их принципы построения и действия. В противном случае, программа будет иметь большое количество логических ошибок, будет крайне чувствительна к малейшим изменениям, и абсолютно непонятна для других разработчиков.

Таким образом алгоритмизация имеет огромное влияние на процесс написания программы, она также даёт представления о том, как эффективно организовать данные, как писать код с максимальной производительностью.

Знание и использование алгоритмов необходимо для того, чтобы эффективно решать поставленные задачи, и с максимальными возможностями использовать язык, на которым пишется программа.

Заключение

В процессе данной курсовой работы были рассмотрены основные понятия об алгоритмах, их видах, свойствах и особенностях описания. Вместе с математической логикой теория алгоритмов составляет теоретический фундамент современных вычислительных наук. Более того, с наступлением эры информатики, алгоритмы становятся одним из важнейших факторов цивилизации. Влияние алгоритмизации на процесс написания программ сложно переоценить, ведь начиная с самых начальных этапов жизненного цикла программы, а именно с принятия решения о необходимости создания программного продукта и заканчивая его внедрением и поддержкой — все этапы являются частью алгоритма создания программы.

Благодаря тому, что в процессе написания программы, в ее коде основополагающее место занимают алгоритмы, экономится не только время на ее создание, но и технические ресурсы системы, т.к. грамотно написанный код рационально использует доступные ему ресурсы и имеет минимальное количество ошибок.

Благодаря тому пути, который прошло программирование в настоящее время взаимодействие с программируемой техникой вышло на совершенно новый уровень. Основы алгоритмизации, заложенные в основу программирование еще в середине 20-го века сейчас позволяют эффективно использовать потенциал технических средств и это далеко не конец. Сейчас создание новых языков программирования под определенные задачи не является чем-то сверх сложным, ведь существует огромная база наработок и давно известны основные принципы программирования.

В настоящее время развивается новая область теории алгоритмов, которая занимается оценкой качества алгоритмов и их улучшением с помощью равносильных преобразований.

Список литературы

1. Перова В.И., Сабаева Т.А., Чекмарев Д.Т. Разработка алгоритмов для решения задач на ЭВМ: учебное пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский гос.университет, 2015. – 136 с.
2. Гниденко И.Г., Павлов Ф.Ф., Федоров Д.Ю. Технология разработки программного обеспечения: учебное пособие для СПО. – Издательство Юрайт, 2019. – 235 с.
3. В.Г. Давыдов Программирование и основы алгоритмизации: учебное пособие. – М.: Высш. шк., 2003. – 447 с
4. Трофимов В.В., Павловская Т.А. Основы алгоритмизации и программирования: учебник для СПО – Издательство Юрайт, 2019. – 235 с.
5. Ахмедханлы Д.М., Ушмаева Н.В. Основы алгоритмизации и программирования : электрон. учеб.-метод. пособие – Тольятти: Изд-во ТГУ, 2016. – 123 с.
6. Дудаков С.М., Карлов Б.Н. Математическое введение в информатику: учебник. – Тверь: Твер. гос. ун-т, 2017. – 320 с.
7. Колдаев В.Д.-Численные методы и программирование: учебное пособие – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2009 – 336 с.
8. Гагарина Л.Г., Колдаев В.Д. Алгоритмы и структуры данных: учебное пособие – М.: Финансы и статистика; ИНФРА-М, 2009 – 304 с.
9. Голицина О.Л., Попов И.И. Основы алгоритмизации и программирования: учебное пособие. – М: ФОРУМ, 2008. – 432 с.

1. 1. 1 Колдаев В.Д.-Численные методы и программирование: учебное пособие – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2009 – 332 с.

   ↑

2. 1. 2 Дудаков С.М., Карлов Б.Н. Математическое введение в информатику: учебник. – Тверь: Твер. гос. ун-т, 2017. – 18 с.

   ↑

3. 1. 1 Гниденко И.Г., Павлов Ф.Ф., Федоров Д.Ю. Технология разработки программного обеспечения: учебное пособие для СПО. – Издательство Юрайт, 2019. – 11 с.

   ↑

4. 1. 1 Гниденко И.Г., Павлов Ф.Ф., Федоров Д.Ю. Технология разработки программного обеспечения: учебное пособие для СПО. – Издательство Юрайт, 2019. – 13 с.

   ↑

5. 1. 1 Гагарина Л.Г., Колдаев В.Д. Алгоритмы и структуры данных: учебное пособие – М.: Финансы и статистика; ИНФРА-М, 2009 – 295 с.

   ↑

6. 1. 2 Трофимов В.В., Павловская Т.А. Основы алгоритмизации и программирования: учебник для СПО – Издательство Юрайт, 2019. – 8-9 с.

   ↑

7. 1. 1 Голицина О.Л., Попов И.И. Основы алгоритмизации и программирования: учебное пособие. – М: ФОРУМ, 2008. – 14 с.

   ↑

8. 1. 3 В.Г. Давыдов Программирование и основы алгоритмизации: учебное пособие. – М.: Высш. шк., 2003. – 19 с

   ↑

9. 1. 1 Ахмедханлы Д.М., Ушмаева Н.В. Основы алгоритмизации и программирования : электрон. учеб.-метод. пособие – Тольятти: Изд-во ТГУ, 2016. – 122 с.

   ↑

10. 1. 2 Там же

    ↑

11. 1. 1 Перова В.И., Сабаева Т.А., Чекмарев Д.Т. Разработка алгоритмов для решения задач на ЭВМ: учебное пособие. – Нижний Новгород: Нижегородский гос.университет, 2015. – 7 с.

    ↑