Учебник

«Алгоритмизация

и программирование»

(ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА ЯЗЫКЕ ПАСКАЛЬ

для с школ с углубленным изучением предмета "Информатика ")

Я считаю, что программа никогда не является самоцелью; программа предназначается для того, чтобы вызвать вычисления, а цель вычислений – получить нужный результат. Несмотря на то, что программа является конечным продуктом деятельности программиста, возможные вычисления по этой программе – «осуществление» которых предоставляется машине! – вот истинное содержание его труда.

Э. Дейкстра «Структурное программирование»

«,,, коль уж становиться программистом, то программистом хорошим; такого программиста отличает постоянное желание стать еще лучшим программистом, а единственно верный путь для этого – стремиться в совершенстве овладеть несколькими языками, т.е. сделаться хорошим лингвистом в программировании. Безусловно, можно доказать, что несомненный вред нанесли и наносят те довольно хорошие программисты, которые, став слишком самодовольными или консервативными, полагают, что язык, которым они пользуются, во всех смыслах является последним словом».

Введение

XXI век называют эрой информационных технологий. Какие бы задачи ни решал сейчас ученый или специалист, для него очень важно уметь грамотно обрабатывать информацию: искать, отбирать, анализировать и использовать ее. Именно поэтому ему не обойтись без знания информатики. Применение ЭВМ позволяет теперь переложить часть этой обработки на автоматические устройства, способные достаточно долго работать без участия человека, со скоростью в несколько миллионов раз превышающей скорость обработки информации человеком.

ЭВМ внедряются буквально во все области человеческой деятельности, поэтому непрерывно растет круг людей, вовлеченных в работу с ними. В условиях массового применения вычислительных машин большое значение имеет использование различных языков программирования. И это понятно - без них ЭВМ не более чем "черный ящик". Эффективность взаимодействия человека с ЭВМ тем больше, чем проще и понятнее язык общения с ЭВМ. Особый интерес представляют языки, доступные миллионам пользователей, способные привить им навыки культурного программирования буквально с детского возраста.

Предлагаемый учебник поможет Вам, ребята, развить навыки логического и алгоритмического мышления и изучить основы программирования на языке Pascal.

Первую версию языка Pascal разработал и предложил 1968 году известный швейцарский ученый Никлаус Вирт. Этот язык являлся развитием языка Алгол (Алгол 60) и был задуман для обучения студентов основам программирования.

Pascal - один из языков программирования, который помогает писать «структурированные» программы в таком виде, в котором структура программы должна непосредственно отражать структуру задачи. Эта особенность языка Pascal, а также его достаточная простота из-за интуитивной понятийности его конструкций, позволила языку завоевать прочное место среди языков программирования. Современным достижением программирования является признание преимущества структурированных программ. Вот почему Pascal широко используется инженерами и научными работниками, является официальным языком международных олимпиад по информатике. В настоящее время существует достаточно много версий данного языка. Наибольшее распространение, при программировании в среде MS(PC)-DOS и Windows, получила версия языка, разработанная фирмой Borland (Borland Pascal 7.0). Дальнейшее развитие языка привело к появлению Delphi - языка визуального программирования (фирма Borland). Освоение основ языка Pascal является необходимым условием для изучения Delphi – одного из наиболее мощных в настоящее время языков программирования.

Надеюсь, ребята, что этот учебник будет Вам полезен и обогатит Вас новыми знаниями и навыками программирования.

Успехов Вам!

Автор

Глава 1. Структурное программирование

1.1 Основные определения

Говорят, что программирование - это искусство получения ответов от машины, и, если мы решили применить компьютер, нам предстоит пройти три основных этапа:

1. Ясно и точно установить, что же должно быть сделано.

2. Установить точно определенную последовательность действий, ведущую к желаемому результату, то есть предложить алгоритм.

3. Выразить алгоритм в виде понятном для машины.

Первый этап носит название СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ. Второй этап – КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ. Третий этап – собственно «ПРОГРАММИРОВАНИЕ».

Считается, что разрабатывать и писать программы очень сложно. Является ли это чем-либо особенным или может быть доступно любому человеку?

В течение своей жизни человек выполняет различные действия: ест, спит, ходит в школу, учится в институте, ходит на работу, женится, выращивает детей, поет песни, смотрит телевизор, читает книги или просто отдыхает. Этот список можно успешно продолжить дальше. Очень часто, производя эти действия, мы как бы не задумываемся, делаем их подсознательно. На самом деле, какое бы действие мы не производили, всегда перед его выполнением наш мозг анализирует ситуацию, решает, что же должно быть сделано, устанавливает определенную последовательность действий, ведущую к желаемому результату, и выражает эти инструкции в виде программы, которую мы и выполняем. Здесь мы исполняем и роль системного аналитика, и роль разработчика алгоритма, и роль программиста, и роль процессора (исполнителя). И эту роль мы исполняем ежесекундно в течение всей своей жизни. Не правда ли потрясающе? Вспомним Журдена - знаменитого персонажа пьесы Мольера «Мещанин во дворянстве»:

Г-н Журден: А когда мы разговариваем, это что же такое будет?

Учитель философии: Проза.

Г-н Журден: Что? Когда я говорю: "Николь, принеси мне туфли и ночной колпак", это проза?

Учитель философии: Да, сударь.

Г-н Журден: Честное слово, я и не подозревал, что вот уже более сорока лет говорю прозой. Большое вам спасибо, что сказали.

Но бывают случаи, когда результат нашей деятельности будет зависеть от того, насколько четко мы осознаем сущность своих действий: что делать в каждый момент, в какой последовательности, каким должен быть итог действий и т.п. Все это определяет особый аспект культуры мышления и поведения, характеризующийся умением составлять и использовать различные алгоритмы.

Полный процесс решения всегда сложен уже потому, что он включает извечную проблему: как решать задачу. С этой точки зрения первый пункт из указанной выше последовательности этапов в определенной ситуации может оказаться решающим. В самом деле, во многих случаях точная формулировка задачи, построение адекватной модели составляют основную трудность в поиске метода решения, который затем и приводит к разработке алгоритма. Поэтому мы будем учиться не только собственно «программированию», но и элементам системного анализа и конструированию программ.

Чтобы не было недоразумений, введем термины, которые будем применять в дальнейшем.

Действие - одно из важнейших понятий. Это нечто, что имеет конечную продолжительность и приводит к желаемому и совершенно определенному результату.

Объект – это то, над чем это действие совершается и по изменению состояния которого можно судить о результате этого действия.

Инструкция – описание действия с помощью некоторого языка или системы формул.

Процесс (вычисление) - действие, которое можно разложить на составные части. Если эти части во времени следуют строго друг за другом и никакие две части не выполняются одновременно, то процесс называется последовательным.

Программа - инструкция, описывающая процесс и состоящая из составных частей. Таким образом, программа состоит из набора инструкций, текстуальная упорядоченность которых не совпадает с порядком выполнения соответствующих действий.

Исполнитель (процессор) – то, что выполняет действия согласно заданным инструкциям. Это более или менее нейтральный термин, не определяющий конкретно, что является исполнителем – человек или автомат. В самом деле, программы, если они записаны на языке, который точно определен, имеют смысл безотносительно к специфике процессора.

Алгоритм – это система точных и понятных инструкций о содержании и последовательности выполнения конечного числа действий, необходимых для решения задачи.

В дальнейшем, если будет встречаться новый термин, он будет пояснен.

Задание

1. Опишите словесно алгоритм приготовления чая.

2. Опишите словесно алгоритм выполнения домашнего задания.

3. Опишите словесно алгоритм приготовления вашего любимого блюда.

4. Вам поручили выучить стихотворение. Словесно опишите алгоритм.