Что такое алгоритм действий, чисел, решения, схемы. Инструкции языка программирования

Алгоритм действий
Алгоритм должен представлять решение задачи упорядоченно, то есть подробно описывать следующие шаги. Описание задачи, то есть поиск взаимосвязи между данными и результатами, называется спецификация задачи.

Этапы решения проблем

1) Постановка задачи.

2) Указание входных данных.

3) Определение цели или результата.

4) Поиск метода решения, то есть алгоритма.

5) Представление алгоритма в виде:

  • словесное описание;
  • список шагов;
  • блок-схема;
  • один из языков программирования.

6) Анализ правильности решения.

7) Тестирование решения по различным данным — оценка эффективности принятого метода.

Способы сохранить алгоритм

Сохранение алгоритма в форме шагов состоит из указания последующих операций, составляющих все решения.

Сохранение в графической форме — блок — схемы.

Блок-схема — это графическое представление последовательности шагов алгоритма, часто используемая в качестве схематического чертежа, предшествующего созданию программы.

На блок-схеме отдельные операции представлены посредством правильно соединенных блоков.

Метод и последовательность действий программы определяются по взаимной договоренности. Каждое действие (шаг) имеет свое стандартное обозначение.

Правила блочной диаграммы

1) Каждая операция помещается в поле;

2) Схема имеет только один «стартовый» блок и как минимум один «конечный» блок;

3) Блоки связаны друг с другом;

4) Одно соединение;

5) В «оперативном» поле вместо знака «=» появляется «:=»

Условная ситуация возникает, когда результат или дальнейшее действие обусловлено выполнением. На блок-схеме человек реализует условные ситуации через блок.

ITERATION (операция цикла) — это алгоритмический метод, который выполняет одну и ту же инструкцию для n переменных (например, чисел, логических значений и т. д.). Итерация экономит время программиста, которое он должен будет потратить на ввод инструкции n раз, в зависимости от количества переменных. Количество повторений в итерации заранее определено или зависит от выполнения определенного условия.

При реализации итерационных алгоритмов важно правильно определить, как выполнять действия. Это можно сделать с помощью счетчика, который подсчитывает следующие шаги итерации (количество повторений).

Зацикливание алгоритма — это ошибка в разработке шагов алгоритма, заключающаяся в пропуске условия (например, счетчика), которое заканчивается в цикле (итерации). Затем итерация продолжается вечно, потому что программа, которая выполняет действие, не знает, когда его остановить.

Если человек пишет собственные программы, то использует такие языки программирования, как Pascal, C, Basic и другие инструменты поддержки программирования, например, Turbo Pascal, C ++, Visual Basic, Delphi.

Программирование
Программа — это последовательность инструкций, которая выполняет определенный алгоритм. Поэтому для написания собственной программы необходимо знать не только инструкции по программированию, но и прежде всего методы программирования.

Чтобы представить алгоритм как программу, нужно написать его в виде строки языка программирования. Каждая инструкция, как блок в блок-схеме, соответствует определенной операции, поэтому порядок, в котором инструкции появляются в программе, определяет порядок, в котором будут выполняться операции.

Перевод — программы на внутренний язык компьютера, осуществляемый с использованием специализированной программы, так называемый переводчик. Существует два типа перевода: компиляция и интерпретация.

После записи строки инструкции на выбранном языке программирования нужно сохранить программу в файле на внешнем устройстве памяти, например на жестком диске, и скомпилировать его, т.е. запустить процесс, который переводит инструкции на язык, понимающий процессором. После успешной компиляции можно запустить программу.

В зависимости от языка программирования и версии программы, используемой для написания программ, файл, созданный в такой программе, может иметь различные расширения, например, написанные на Turbo Pascal, имеют расширение «pas».

Написание программ на языке программирования RAM обеспечивается образовательной программой EI — модулем COMPUTER системы DISC-MATH. Используя его, можно не только написать программу, но и скомпилировать, а затем запустить ее. Программная документация описывает правила использования всего компьютерного модуля.

Компиляция — перевод программы, которую человек написал полностью, чтобы она могла быть сделана компьютером при каждом запуске. После компиляции программе больше не требуется вторая операция перевода.

Интерпретация — перевод программы, созданной на одном из языков программирования, инструкция за инструкцией, чтобы каждая вызванная инструкция выполнялась компьютером. Перевод выполняется при каждом запуске программы.

Ячейка памяти: компьютеру нужно много данных о его «анатомии», чтобы можно было свободно перемещаться по его сложному интерьеру. Все места, важные для его работы (процессор, диск, слоты плат расширения и т. д.), имеют выделенный им фрагмент оперативной памяти. Эта память делится на логические ячейки, каждая из которых имеет свой адрес. Благодаря этому при написании программ можно приказать им остаться и использовать определенные области оперативной памяти.

Состояние — это логическое выражение, значение которого (ДА или НЕТ, ИСТИНА или ЛОЖЬ) определяет выполнение инструкции или ее отсутствие.

Структурное программирование — это разбиение программы на процедуры (подпрограммы), каждая из которых отвечает за решение конкретной проблемы. Процедуры — это отдельные самостоятельные действия, которые также можно использовать в других письменных программах.

Параметры — это переменные, с помощью которых процедура связывается с другими частями программы. Формальные параметры — это переменные, введенные в процедуру, которые заменяются конкретными данными (текущими параметрами) во время вызова программы.

Среди алгоритмических методов важное место занимают методы сортировки, то есть упорядочение строк элементов, например чисел:

Пузырьковая сортировка (BUBBLE SORTING) основана на парном сравнении последовательных чисел и перестановке, если они расположены в неправильном порядке.

Сортировка

Сортировка по выбору

Способ упорядочения чисел (например, от самого большого к маленькому), состоящий из поиска наибольшего числа, перемещения его в начало ряда чисел (то есть изменения его с первым номером ряда) и той же самой процедуры с пропуском первого элемента.

В случае последовательности слов в алфавитном порядке, состоит в сравнении букв в одинаковых позициях, начиная с последней буквы самых длинных слов. Буква в данной позиции решает поместить слово в строку в нужном месте.

Дополнение

Алгоритм предоставляет пошаговое решение проблемы. Решая любую проблему, человек следует аналогичной схеме; он определяет: исходные данные, метод их обработки и результаты, т. е. цель и метод решения. Графическое представление алгоритма, расположение блоков и связей между ними определяет порядок и способ выполнения действий. Один тип операции должен быть помещен в каждую панель; панели должны быть связаны.

Для повторяющихся действий циклические действия, то есть итерация, являются одним из наиболее распространенных алгоритмических методов.

Используя итерацию, стоит указать, как ее завершить, иначе программа будет зациклена. Конец цикла может зависеть от заданного количества повторений или от выполнения логического условия. Программа представляет собой логически упорядоченную последовательность команд, которая выполняет определенную задачу, то есть алгоритм. Программирование заключается в представлении алгоритма в виде инструкций языка программирования, написанных в порядке, определяемом этим алгоритмом.

Языковая инструкция — это запись данной операции в синтаксисе, соответствующем данному языку программирования.

Перевод программы с языка высокого уровня на внутренний язык компьютера называется переводом.

Память компьютера делится на более мелкие части (ячейки). У каждого из них есть свой адрес.

Переменная в программе имеет конкретное текущее значение, которое может меняться во время выполнения задачи (после замены на него другого значения). Переменная имеет соответствующее место в памяти компьютера.

Подпрограммы (процедуры) решают выбранные части задачи и могут вызываться повторно определенной программой.

Итерационные алгоритмы могут быть сохранены как рекурсии.

Реклама


Нет комментариев