Файл: АЛГОРИТМИЗАЦИЯ КАК ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ ЭТАП РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММЫ (составление алгоритмов).pdf

описание алгоритма на . Например, бытовой ( , электродрель, фен и т.п.) по эксплуатации, т.е. алгоритма, в с данный использоваться. составления не существует. осуществляется в на естественном, , языке. описания не распространения, так как не (под «» то, что описание и учитывает все , которые в ходе ); неоднозначность при некоторых ; многословностью.

— структуры на , частично , позволяющее этапы , перед его на языке . В используются конструкции и символика.

правил для не существует. Это алгоритма при и описать , любой . Однако в используются , присущие , что облегчает от к записи на программирования. или определения не , поэтому псевдокоды, используемых и .

Блок-схема – o алгоритма с фигур с , порядок инструкций. имеет ряд . наглядности, он « » алгоритма и порядок команд. В формальной определенная пли связанная фигур. ^[[12]]

представлены в 1^[[13]]:

Все схемы или процесса должны и ясные :

- в операций их ;

- в символах – сокращенные и соответствующих или ;

- в символах , на печать или , - ведомостей, или их .

Таблица 1

	Название	символа
	Данные	, данных не .
	данные	в виде, для , носитель не .
	Оперативно	Данные, в запоминающем
	устройство с	Данные, в устройстве с (кассетная и т.д.)
	Запоминающее с доступом	, в запоминающем с доступом ( , гибкий , оптический и т.д.)
		Данные, на в удобочитаемой ( , документ для или считывания и т.д.)
	информации	, вручную с типа (, , световое и т.д.)
		Данные, на для визуального
процесса
		обработки вида
		Функция, из или нескольких , или программы, в другом
	операция	, человеком
		переключательного , выбрать из альтернативных
	действия	или более
	Границы	процесс, начало и
Символы
		Отображает или управления. добавлены
	управления	передачу от процесса к
	связи	данных по
	Терминатор	или конец
		Используют для символа или . Он применяется в схемах, решения с повторений

---

4. АЛГОРИТМЫ

можно как структуры, из базовых (т. е. ) . Эти элементарные в алгоритмические .

В от особенностей алгоритмы на следующие :

а) (последовательные);

б) ;

в) ;

г) рекурсивные;

Р определятся тем, что состоит из , из которых алгоритм из видов. знать из алгоритмов и их .

Для решения могут несколько , к получению ее . Из всех следует по разным : по решения , затратам, в алгоритме, их и т.д. ^[[14]]

Как уже сказано , последовательность – выполнение : первый, и т.д.

Рис. 1 – Линейный

– алгоритмическая , в порядок определяется из заданного . условие , то для программы путь, нет – то .

Рис. 2 - Ветвления

– конструкция, повторное группы число раз. Эта называется . Количество к цикла параметра . значение задают к циклу. При тела цикла и при выполнении условие параметра постоянной . может тип: числовой, , . Главное, в выполнения было – условие ( ) или не выполняется ().

Рис. 3 – циклов с (а) и (б)

По структуре типы :

а) с (проверка цикла цикла);

б) с ( цикла условия ).

г) параметрический .

эти структуры так, как показано на 3 и 4. ^[[15]]

Рис. 4 – параметрического . (а) – в виде, (б) – с

алгоритмическая . ^[[16]]

называется , в процессе на шаге или обращается сам к . Как , в основе лежит какого-то .

рекурсивного – факториала n:

Т.е. рекурсивный определяется .

Преимущество объекта в том, что конечное способно большое .

В рекурсивном присутствовать , условие, при на рекурсивный . В случае с n! условием n ≤ 1.

Отличие от циклического в том, что в точке тот же самый .

5. КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА

Компьютерная про - инструкций, для устройством машины. образ в виде (отдельного или файлов). Из , находящегося как на , исполняемая в памяти построена . В зависимости от , термин также и к программы.

В существует определение как в оперативной данных и , исполняемых для некоторой . подчёркиваются две : программы в и её процессором.

---

компьютерных название «», а , занимающихся деятельности, . При разработке в них проникают . содержит , для некоторых она сбои, или результаты.

, устранения и в программах . Количество в обычно . Поэтому продолжительность . Программа () не ошибок, она правильные для допустимых .

тексты в большинстве состоят из , наиболее заложенный . подход в императивным. при применяются и , и подходы. , исходных и обрабатываемых и выбора решения - такой декларативным . , применяются и программирование. компьютеров , предназначенные для прикладных , как подготовка и , математические , изображений и т.п. средства программами или обеспечением. вычислительной и среды для программ на системное , наиболее которого система.

классифицируют по , занимаемому в компьютера. В общепринятой классификация :

– программное ;

– программное ;

– программное ;

– программное .

следующий на программное уровней. программного разработку и . Каждый повышает всей . ^[[17]]

Базовое программное обеспечение. Это самый низкий уровень программного обеспечения. Базовое программное обеспечение отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Обычно оно входит в состав базового оборудования и хранится в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ), или Read Only Memory (ROM). Программы и данные записываются в ПЗУ на этапе его изготовления и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

Встроенное программное обеспечение имеют не только системные платы, но и модемы, цифровые камеры, принтеры, сканеры, другие устройства. Базовое программное обеспечение повышает гибкость оборудования и расширяет сферу его применения. Системное программное обеспечение. Этот уровень обеспечивает взаимодействие прочих программ вычислительной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением. От программ этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы. При подключении к системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая взаимодействие других программ с этим оборудованием.

К системным программам относятся:

– операционные системы;

– операционные оболочки (среды);

– драйверы устройств (программы управления устройствами).

Программы, относящиеся к системным, выполняют одну или несколько следующих функций:

– управление устройствами компьютера;

---

– распределение ресурсов между задачами;

– управление исполнением прикладных программ;

– интерфейс с пользователем;

– сервис для системных программистов.

Под ресурсом понимается наличие и количество оперативной памяти, дисковой памяти, возможности печати и т. п.

Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств.

Служебное программное обеспечение. Программное обеспечение этого уровня взаимодействует как с программным обеспечением базового уровня, так и с программным обеспечением системного уровня. Служебные программы называются утилитами. Они предназначены для автоматизации работ по проверке, наладке и настройке вычислительной системы, а также для расширения и улучшения функций системных программ.

Прикладное программное обеспечение. Программное обеспечение этого уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные работы. Диапазон возможных приложений вычислительной системы зависит от наличия прикладных программ для разных видов деятельности. Широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависит от типа используемой операционной системы. В функциональном смысле прикладное программное обеспечение – это совокупность программных средств, предназначенных для выполнения конкретных практических работ с данными. С его помощью данные создают, преобразуют, анализируют и обобщают, транспортируют и воспроизводят. ^[[18]]

6. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ – КАК КЛЮЧЕВОЙ ЭТАП ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Разработка программ включает в себя следующие этапы:

1. Анализ и уточнение требований, предъявляемых к программе. Иногда этот этап называют постановкой задачи;
2. Проектирование алгоритма и выбор структур данных (или алгоритмизация);
3. Программирование и отладка;
4. Тестирование программы;
5. Документирование, подготовка инструкции для пользователя программы.

Первые два этапа являются основными и ключевыми этапами разработки программного обеспечения. Этап анализа и уточнения требований, предъявляемых к программе – необходимый и весьма ответственный этап, который осуществляется совместно пользователем (заказчиком) программы и ее разработчиком. На этом этапе уточняются основные требования заказчика. Ключевым этапом разработки программы является этап разработки алгоритма и структур данных. Результат этого этапа – формализованное описание или представление алгоритма. Под формой представления алгоритма будет понимать некоторую систему соглашений или правил, позволяющую более точно передать логику решения задачи.

---

Известны следующие формы представления алгоритмов:

- словесное описание последовательности шагов обработки данных и условий их выполнения на естественном языке;

- запись алгоритма с помощью псевдокода, представляющего собой набор типовых синтаксических конструкций, составленных из ключевых слов и отдельных символов алфавита по определенным правилам;

- изображение структуры алгоритмов в виде блок-схем, представляющих собой последовательность графических символов, отображающих стандартные действия, соединяемых линиями со стрелками, указывающими направление передачи управления от одного действия к другому.

Алгоритмы пишутся для людей, которые участвуют в процессе разработки и сопровождения программ. Описания алгоритмов являются частью документации процесса проектирования прoграмм. Словесная форма представления алгоритмов наименее формализована, использует естественный язык, принятый в общении, и поэтому должна быть наиболее понятной. Однако, эта форма представления получается весьма громоздкой, и логика решения задачи может теряться за многословностью. ^[[19]]

Графическое изображение алгоритмов в виде блок-схем является наглядным, однозначно отображает вычислительный процесс. При подготовке блок-схем необходимо соблюдать обозначения и выполнять определенные правила. Этими правилами предусматривается стандартная форма блок - символов для обозначения типичных действий, в соответствии с ГОСТами. ^{[[20]] [[21]]}

Недостатком графического представления алгоритмов является отсутствие строгих правил задания и определения структур данных, над которыми производятся действия. Такая неопределенность в описании процесса обработки данных может быть источником ошибок при написании программы по блок-схеме.

Третьей формой представления алгоритма является псевдокод. Использование псевдокода позволяет в большей степени формализовать процесс описания алгоритма, чем словесная форма и блок-схемы. Описание алгоритма на псевдокоде наиболее приближено к языкам программирования высокого уровня, хотя не является программой, исполняемой на ЭВМ.

Псевдокод – это частично формализованный язык описания алгоритмов или проектов программ. В качестве ключевых слов в нем используются слова естественного языка. Псевдокод включает в себя средства описания структур данных и описания действий. ^[[22]]

---