Файл: Высокоуровневые языки программирования (Языки программирования).pdf

Заметим, что алгоритм требует либо одного действия, либо двух. А именно: вначале измерить температуру, а уж затем, в зависимости от результатов выполнять или не выполнять следующее действие. Такой алгоритм называется разветвляющимся, а именно: алгоритм, который выполняется в зависимости от условия, т.е. от вопроса на который можно ответить "да" или "нет", т.е. условие может быть истинным (да), или ложным (нет). Алгоритм ветвления, как и другие алгоритмы, должны обладать следующими свойствами:

1. Дикретность, т.е. все решение разбивается на простейшие шаги.
2. Понятность, алгоритм должен быть понятен исполнителю.
3. Точность, не должно быть неясностей и двусмысленностей.
4. Массовость, с помощью одного и того же алгоритма можно решить множество задач.
5. Результативность (или конечность) состоит в том, что алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.

Полная форма.

Полная форма - это форма записи развлетвляющегося алгоритма, в которой предусмотрены команды в ветви "да" и в ветви "нет". 

Происходит проверка условия.

• Если а>b, то происходит присваивание к переменной "а" значение "а*2", а к переменной "b", значение "1".
• Иначе, т.е. если а<=b, происходит присваивание переменной "b" значение "2*b".

Неполная форма

      Неполная форма - это форма записи разветвляющегося алгоритма, в которой предусмотрены команды только в одной ветви.

Происходит проверка условия.

1. Если x>0, то переменной "y" присваивается значение "sin(x)"
2. Иначе, т.е. если x<=0, то действия ветви "да" пропускаются.

Разветвляющийся алгоритм можно записать несколькими способами:

1. Словесный.
2. В виде блок-схем (графический).
3. На языке программирования.

4.1.1. Словесный способ

Словесный способ записи разветвляющихся алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. А алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке.

Например:

1. Задать два числа.
2. Если числа равны, то взять любое из них в качестве ответа и остановиться, иначе продолжить выполнение алгоритма.
3. Определить большее из чисел.
4. Заменить большее из чисел разностью большего и меньшего из чисел.
5. Повторить алгоритм с числа два.

Словесный способ не имеет широкого распространения, т.к. такие описания:

1. строго не формализуемы;
2. страдают многословностью записей;
3. допускают неоднозначность толкования отдельных предписаний.

Машина поймет инструкцию, записанную на языке программирования, а человек наиболее ясно увидит ход решения задачи, если последовательность действий представлена на схеме.

4.1.2. Графический способ

Графический способ представления разветвляющихся алгоритмов является более компактным и наглядным по сравнению со словесным.

При графическом представлении разветвляющийся алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий. Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура представленная в виде блочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий. Блок-схемы и структурограммы Насси Шнейдермана-наиболее распространенные способы графического изображения алгоритмов.

Блок "решение" используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке "решение" должны быть указаны вопрос, условие или сравнение, которые он определяет. 

4.2 Линейный алгоритм

Линейным называется алгоритм, в котором все этапы решения задачи выполняются строго последовательно. 

Например, алгоритм решения математической задачи: найдите гипотенузу, если известны катеты.

4.3 Циклический алгоритм

Циклический алгоритм - это такой алгоритм, действия которого повторяются. Существует два типа циклических алгоритмов:

Циклический алгоритм типа "Для"

Циклический алгоритм типа "Для" - это такой циклический алгоритм, в котором число повторений известно.

Для организации циклов с известным числом повторений (типа "Для") используют оператор FOR - NEXT.

Любые арифметические выражения, не содержащие управляющей переменной (счетчика цикла), называют параметрами цикла.

Например, запись: FOR A = 0 TO 12 STEP 2

означает, что управляющая переменная A (счетчик цикла) примет сначала значение 0 и при каждом повторении цикла будет увеличиваться на 2. Последним значением K будет 12. Если шаг равен 1, то часть STEP 1 в операторе можно опустить. Оператор FOR используется только в паре с оператором NEXT, который имеет вид: NEXT A, где A - имя управляющей переменной (счетчика) цикла.

Операторы, которые требуется повторить многократно, записываются между FOR и NEXT и называются телом цикла.

Чтобы организовать цикл с помощью оператора FOR, нужно:

1. выделить тело цикла;
2. выбрать управляющую переменную;
3. определить границы ее изменения и шаг (параметры цикла);
4. предусмотреть начальные присваивания (если это требуется).

Рассмотрим применение оператора FOR - NEXT на следующем примере, где L (начальное значение счетчика цикла) = 1, R (конечное значение счетчика цикла) = 10:

Работа оператора FOR - NEXT

Счетчику присваивается первоначальное значение

Выполняется тело цикла - операторы, которые повторяются

Оператор NEXT выполняет 3 действия:

1. Присваивает счетчику цикла новое значение
2. Сравнивает полученное значение с конечным
3. Если полученное значение меньше или равно конечному, то происходит возврат на начало тела цикла (на первый оператор после заголовка); если полученное значение больше конечного, то происходит выход из цикла

Циклический алгоритм типа "Пока"

Циклический алгоритм типа "Пока" - это такой циклический алгоритм, действия которого будут выполнятся до тех пор пока выполняется заданное условие.

Начав тренировки, спортсмен в первый день пробежал 10 км. Каждый следующий день он увеличивал дневную норму на 50% от нормы предыдущего дня. Через сколько дней спортсмен пробежит суммарный путь 60 км?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Развитие, изобретение языков программирования высшего уровня позволило человеку не только понимать электронно-вычислительную машину, но и использовать ее для сложнейших операций в медицине, экономике, физики, математики, самолетостроения и в других областях человеческой жизни.

В настоящее время любое среднее или крупное предприятие имеет в своем кадровом составе группу программистов, которые совершенствуют, изменяют, создают программы, используемые другими работниками организации. Отсюда можно сделать вывод, что на рынке труда пользуются спросом личности, обладающие и владеющие знаниями, умениями в области языков программирования.

Общая тенденция в развитии языков программирования – это развитие языков в сторону все большей и большей абстракции. И это сопровождается падением эффективности. Но следует отметить, что повышение уровня абстракции влечет за собой повышение уровня надежности программирования. С низкой эффективностью можно бороться путем создания более быстрых, сильных персональных компьютеров.

В данной курсовой работе были рассмотрены наиболее популярные языки программирования, такие как Си++, Си, Бейсик, Паскаль.

Сформулируем основные перспективы развития языков программирования:

во-первых, следует отметить, что новые языки будут появляться и дальше. Рано или поздно у нас кардинально изменяться мысли и понятия о ЯП. Во-вторых, следует обратить внимание на грамотное изложение идей, заложенных в языках. Идея может быть хорошей, но воплощение неудачным.

Если мы обратим внимание на рост и темпы развития новейших технологий, то можно предположить, что в дальнейшем будущем, люди смогут произвести языки, которые будут способны обрабатывать, передавать информацию в виде мысли, жеста, звука.

Несмотря на то, что современный уровень развития языков программирования высок, происходит постоянное их совершенствование, развитие и появление новых ЯП. Хочется верить в прогресс науки и техники, в компьютеризированное будущее человечество.

В заключение хотелось бы сказать такие слова Брайэна Кернигана: «Единственный способ изучать язык программирования – это писать на нем программы».

ГЛОССАРИЙ

Искусственный интеллект – (от англ. artifical intellect) наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ

Компилятор – (от англ. Compile – собирать вместе, оставлять) специальная программа для преобразования в машинный код

Макропроцессор – (МП) компонент программного обеспечения, которые обеспечивает функционирование макросов

Макрос – язык, который является средством замены последовательности символов, которые описывают выполнение требуемых действий электронно-вычислительных машин на более сжатую форму

Машинно-независимые языки – средство описания алгоритмов решения задач и информации, которая подлежит обработки.

Машинно-ориентированные языки – языки, наборы операторов и изобразительные средства которых существенно зависят от особенностей электронно-вычислительной машины