МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Международный институт компьютерных технологий
Липецкий филиал
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
КАФЕДРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Программирование. Лабораторный практикум Составитель: т.В. Лаврухина
для студентов направления
230100 – Информатика и вычислительная техника
(Вычислительные машины, комплексы, системы и сети)
Липецк 2012
УДК 681.3.06
ББК 32.973.26-о18.2
Л 136
Т. В. Лаврухина. Учебное пособие. Лабораторный практикум по дисциплине «Программирование» для студентов 2 курса направления 230100 – Информатика и вычислительная техника / составитель Т. В. Лаврухина: ЛФ МИКТ, 2012. – 80 с.
Пособие предназначено для отработки навыков программирования на языке Си++ на лабораторных занятиях, а также для самостоятельной работы. В практикуме на примерах рассматриваются средства языка Си, используемые в рамках структурной парадигмы: стандартные типы данных, основные конструкции, массивы, строки, структуры, функции, динамические структуры данных. Учебное пособие предназначено для студентов направления 230100 «Информатика и вычислительная техника», а также преподавателей, ведущих курс программирования.
Рецензент: доцент, кандидат технических наук А. М. Корнеев (ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет»)
© Т. В. Лаврухина
© Издательство ЛФ МИКТ, 2012
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СВОЙСТВА И ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРЫ АЛГОРИТМА
Алгоритм – точное описание способа решения задачи, устанавливающее состав операций и последовательность их выполнения.
Любой алгоритм должен обладать следующими свойствами:
- повторяемостью получаемого результата при многократных расчетах с одними и теми же исходными данными;
- результативностью – обязательным получением некоторого результата (числа, таблицы, звука, изображения и т.д.) или сигнала о том, что данный алгоритм неприменим для решения поставленной задачи;
- массовостью – возможностью получения результата при различных исходных данных для некоторого класса исходных задач;
- дискретностью – возможностью разбиения алгоритма на отдельные элементарные части.
Существуют следующие способы представления алгоритма: словесная (текстуальная), графическая, на языках программирования. Словесная форма представления алгоритма имеет ряд недостатков. Для достаточно сложных алгоритмов описание становится слишком громоздким и ненаглядным. Эта форма представления обычно используется на начальных стадиях разработки алгоритма. Графическая форма представления алгоритма является более компактной и наглядной. Графическая форма записи алгоритма называется блок-схемой.
Схема алгоритма представляет собой совокупность определенным образом соединенных между собой стандартных геометрических фигур (символов), каждая из которых предписывает выполнение вполне определенных действий - ввод данных, счет по формуле, вывод результатов счета и т.п. (табл. 1).
Соединение символов между собой производится с помощью линий (линий потока) в последовательности, определяемой логикой решаемой задачи.
Схемы алгоритмов должны выполняться в соответствии с ГОСТ 19.701-90 ЕСПД «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения».
1. Каждый символ в алгоритме должен выполнять ту функцию, для которой он предназначен.
2. Форма символов должна соответствовать приведенной в табл. 1. Изменение геометрических параметров, влияющих на их форму, недопустимо.
3. Символы могут быть вычерчены в любой ориентации, но предпочтительной является горизонтальная.
4. Минимальное количество поясняющего текста следует помещать
внутри символа. Если объем этого текста велик, необходимо использовать комментарий.
5. Направления линий сверху вниз и слева направо считаются стандартными. Если линия имеет направление отличное от стандартного, то она должна оканчиваться стрелкой. Стрелки используются и в других случаях, когда необходимо внести большую ясность в схему.
6. Если две или более линий объединяются в одну, то место их объединения должно быть смещено.
7. Линии в схемах должны подходить к символу либо слева, либо сверху, а выходить из него либо справа, либо снизу. Линии должны быть направлены к центру символа.
8. Для того, чтобы избежать пересечения линий, а также в иных случаях, снижающих наглядность алгоритма, линии следует разрывать. При этом концы разорванных линий обозначаются соединителями, снабженными идентификаторами.
Представление алгоритма в виде блок-схемы является промежуточным, так как алгоритм в таком виде не может быть непосредственно выполнен ЭВМ. Составление блок-схемы алгоритма является важным и в большинстве случае необходимым этапом решения задачи на ЭВМ, значительно облегчающим процесс составления программы.
Алгоритм, записанный на языке программирования, называется программой.
Алгоритм любой сложности может быть представлен комбинацией трех базовых структур: следование, разветвление (альтернатива, «если-то-иначе»), цикл (повторение).
Характерной особенностью этих структур является наличие у них одного входа и одного выхода.
Базовая структура «следование» означает, что несколько операторов должны быть выполнены последовательно друг за другом и только один раз за время выполнения данной программы. Совокупность связанных базовых структур следования называется линейным вычислительным алгоритмом.
Под оператором понимается формальная запись предписания для выполнения некоторой последовательности действий.