3.1.4. Алгоритмы и алгоритмизация. Визуализация алгоритмов (1 час.)

Понятие алгоритма и алгоритмической системы. Две формы представления алгоритмов: визуальная и текстовая. Визуальные и текстовые языки и псевдоязыки. Преобразование алгоритмов из визуальной формы в текстовую и обратно. Визуализация алгоритмов и блок-схемы. Формализация и эргономизация блок-схем.

Линейные, разветвленные и цикличные алгоритмы. Вложенные и параллельные алгоритмы. Логические элементы и базовые управляющие структуры визуального структурного программирования. Построение алгоритма из базовых структур. Пошаговая детализация как метод проектирования алгоритмов.

Литература: [1] – §20.3.

Научиться представлять визуально алгоритмы с помощью блок схем. Для практики воспользоваться панелью инструментов «Рисование» из Microsoft Word. Используйте последние версии программных продуктов – Microsoft Office 2000 или Office XP с более широкими возможностями настройки действий. Научитесь работать с сеткой и привязками к различным объектам. Поэкспериментируйте с перемещением объектов: на передний план, на задний план, переместить вперед, переместить назад, поместить за текстом, поместить перед текстом. Обратите внимание на то, что в системах Microsoft Office не вводится понятие слоев с размещенными на них объектами, хотя перемещение объектов на подложках производится.

3.1.5. Основы программирования на языке высокого уровня (4 час.)

Программа как изображение алгоритма в терминах команд, управляющих работой компьютера. Коды, ассемблеры, языки высокого уровня, их краткий обзор. Синтаксис и семантика. Трансляция и компоновка. Исходный и объектный модули, исполняемая программа. Отладчики. Интерпретация.

Основы программирования на языке Паскаль. Основные элементы языка Паскаль. Паскаль программа. Инструкции присваивания. Арифметические выражения. Стандартные функции. Простейшие oператоры ввода—вывода. Пример простейшей Паскаль программы. Типы данных: вещественный, литерный, логический, целый и их определение.

Программирование ветвящихся алгоритмов. Операторы передачи управления: выбора, условный оператор, оператор безусловного перехода. Типовые структуры ветвления и их программирование. Примеры программирования ветвящихся алгоритмов.

Программирование циклических алгоритмов. Понятие циклических алгоритмов. Операторы WHILE-DO, REPEAT-UNTIL, FOR. Инварианты цикла. Примеры реализации циклических алгоритмов.

Простейшие структурированные типы данных и их обработка. Индексированные переменные и массивы. Векторы и матрицы. Объявления массивов. Символьные и числовые массивы. Ввод и вывод массивов. Простейшие процедуры обработки массивов: поиск минимального и максимального элемента, приемы сортировки. Массивы и матричные операции.

Процедуры и функции. Подпрограммы, их роль в построении программ, описание процедур функций, параметры. Локальные и глобальные переменные в процедурах. Рекурсия. Пример программы с использованием подпрограмм.

Файлы. Записи. Множества. Файловые типы. Запись и считывание файла. Основные операторы, процедуры и функции Паскаля для работы с файлами. Примеры программ. Вывод на принтер, стандартные файлы. Основные операторы для работы с множествами и записями.

Литература: [1] – глава 20; [5] – глава 1-11.

Усвоить взаимосвязь основных алгоритмов представленных на языках высокого уровня с представлением их в ячейках Microsoft Excel.

Научиться составлять простейшие программы. Проработать раздел с различными типами данных с умением выводить их на монитор и винчестер для дальнейшего использования в прикладных пакетах, например в Microsoft Excel. При считывании данных обратить внимание на кодовые страницы выводного файла в программе-создателе и в программе-просмотрщике.

3.1.6. Основы численного моделирования (1 час.)

Понятие модели, классификация моделей и решаемых на их базе задач.

Принципы работы численных методов, взаимосвязи между моделями и методами, понятие вычислительной схемы. Дискретизация непрерывных моделей, описываемых дифференциальными уравнениями.

Литература: [1] –глава 12 (стр. 325); [17] –  (стр. 7-23).

Знать алгоритмы и уметь составлять программу нахождения корней нелинейных уравнений: деления пополам, простых итераций, Ньютона.

Сравнить с возможностью реализации этих моделей в Microsoft Excel.