7.2. Алгоритмические структуры
Следование – действия выполняются строго в том порядке, в котором записаны. Образуется последовательностью действий, следующих одно за другим.
Задача.
Вычислить и вывести значение функции
.
Исходные данные x и а ввести с клавиатуры.
Ветвления – в зависимости от справедливости проверяемого условия (да или нет), алгоритм может пойти по одной из двух возможных ветвей. Происходит выбор одного из альтернативных путей работы алгоритма. Каждый из путей ведет к общему выходу, так что работа алгоритма будет продолжаться независимо от того, какой путь будет выбран.
Задача.
Даны два действительных числа. Заменить первое число нулем, если оно меньше или равно второму, и удвоить числа в противном случае.
Циклы – действия повторяются многократно по одним и тем же математическим зависимостям. Обеспечивает многократное выполнение некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла.
Циклические структуры бывают трех типов:
с параметром цикла - выполнять тело цикла для всех значений некоторой переменной (параметра цикла) в заданном диапазоне;
с предусловием - выполнять тело цикла до тех пор, пока выполняется условие;
с постусловием - выполнять тело цикла до тех пор, пока не выполнится условие.
Задача.
Составить программу расчета значений
функции
на интервале [a;b] в n равностоящих точках.
Границы интервала и количество точек
ввести с клавиатуры.
Представлены три блок-схемы:
а) с параметром цикла;
б) с предусловием;
в) с постусловием;
Циклические вычислительные процессы могут быть вложенной структуры, когда один цикл (внешний) содержит внутри себя еще один (внутренний). Во вложенных структурах соблюдается следующее правило – параметр внешнего цикла меняется медленнее параметра внутреннего. При одном значении параметра внешнего цикла параметр внутреннего пробегает все свои возможные значения.
Задача.
Вывести на экран таблицу умножения.
Самоконтроль
Что понимают под алгоритмом?
Каковы способы записи алгоритмов?
В чем заключаются основные свойства алгоритма?
Перечислите основные алгоритмические структуры и опишите их.
Каковы основные принципы разработки алгоритмов?
Назовите основные этапы составления алгоритмов.
8. Программирование на языке Pascal
Программа – это запись алгоритма на языке программирования, приводящая к конечному результату за конечное число шагов.
Этапы создания программного продукта:
постановка задачи;
разработка алгоритма;
запись алгоритма на языке программирования;
отладка и тестирование программы.
Программа — это детальное и законченное описание алгоритма средствами языка программирования. Исполнителем программы является компьютер. Для выполнения компьютером программа должна быть представлена в машинном коде — последовательности чисел, понимаемых процессором. Написать программу в машинных кодах вручную достаточно сложно. Поэтому сегодня практически все программы создаются с помощью языков программирования, которые по своему синтаксису и семантике приближены к естественному человеческому языку. Это снижает трудоемкость программирования. Однако, текст программы, записанный с помощью языка программирования, должен быть преобразован в машинный код. Эта операция выполняется автоматически с помощью специальной служебной программы, называемой транслятором.
Алгоритмический язык Паскаль был разработан швейцарским ученым Никлаусом Виртом в начале 70-х годов специально для целей обучения.
Основные элементы программирования:
ввод информации;
хранение информации;
команды обработки (операции);
вывод данных;
проверка условий;
повторные выполнения (циклы);
подпрограммы (процедуры).
8.1. Алфавит языка
Программа на Паскале записывается в виде последовательности символов, образующих алфавит языка. Алфавит включает:
заглавные и прописные латинские буквы;
арабские цифры;
знаки препинания ( : ; , . );
знаки операций;
некоторые спецсимволы.
8.2. Арифметические выражения и правила их записи
Арифметические выражения строятся из простых операндов связанных знаками арифметических операций:
y = a + b*2
Знаки операций
div – деление нацело;
mod – остаток от деления;
* – умножение;
/ – деление;
- – вычитание;
+ – сложение.
Операции div и mod
Целочисленное деление div отличается от обычной операции деления тем, что возвращает целую часть частного, а дробная часть отбрасывается.
Например:
17 div 3 = 5
8 div 2 = 4
1 div 5 = 0
Взятие остатка от деления mod вычисляет остаток, полученный при выполнении целочисленного деления.
Например:
17 mod 3 = 2
8 mod 2 = 0
1 mod 5 = 1
При выполнении арифметических операций соблюдаются следующие правила:
1. два знака не могут следовать один за другим;
2. при выполнении арифметических операций соблюдается следующая иерархия (приоритет выполнения):
стандартные функции;
div, mod;
*, /
+, -
3. изменить иерархию можно с помощью скобок.