Контрольные вопросы

1. Что такое данные, база данных, структура базы данных?

2. Какие структуры данных вам известны?

3. Перечислите функциональные возможности СУБД.

4. Из каких компонентов состоит Microsoft Access?

5. Дать краткое объяснение каждого компонента.

Литература: Основная [1-5], дополнительная [1-4]

Лекция №12 Тема: Основы алгоритмизации задач. Алгоритмы. Алгоритмические структуры. Алгоритмические языки.

Цель: Дать понятие алгоритма и его свойств. Объяснить смысл формального исполнения алгоритма, т.е. такого факта, что исполнителю нет необходимости понимать смысл команд, которые он исполняет. Такое понятие важно только для составления алгоритма.

Ключевые понятия: алгоритм, моделирование, алгоритмизация, программирование, исполнитель, команда.

Понятие алгоритма

Алгоритм относится к фундаментальным понятиям информатики. На понятии алгоритма построены все основные принципы программирования – составления программ для компьютеров.

Само слово «алгоритм» происходит от имени средневекового математика Абу Джафара ибн Муссы аль-Хорезми, который еще в IX веке (825г.) сформулировал правила выполнения арифметических действий. Редакция последней части имени ученого в европейских языках привело к образованию термина «алгорифм» или «алгоритм». Первоначально под алгоритмами и понимали только правила выполнения четырех арифметических действий над многозначными числами.

Алгоритм – совокупность четко определенных правил, процедур или команд, обеспечивающих решение поставленной задачи за конечное число шагов.

Основные свойства алгоритма:

дискретность — представление процесса в виде отдельных элементарных шагов, логическая взаимосвязь выполнения которых исполнителем (человеком или машиной) не вызывает сомнения;

детерминированность (определенность) — все действия, которое необходимо произвести на каждом шаге алгоритма, должны быть строго и однозначно определены.

массовость — один и тот же алгоритм применим для целого класса задач (возможность выполнения с различными исходными данными);

конечность - любой алгоритм должен заканчиваться после конечного числа шагов.

результативность — обязательное получение конечного результата, пусть даже не совпадающего с ожиданиями и предположениями (отрицательный результат — это тоже результат).

Особенности алгоритма:

ввод — наличие некоторых исходных данных, известных до начала работы;

эффективность — все выполняемые действия должны быть реализуемыми в приемлемый отрезок времени;

вывод — алгоритм обязан выдавать определенную информацию по его завершении.

Чтобы та или иная последовательность действий считалась алгоритмом, она должна удовлетворять всем названным требованиям

Словесная запись алгоритмов.

Самой распространенной формой представления алгоритмов, адресуемых человеку, является обычная словесная запись. Форму словесной записи имеют многие так называемые “бытовые” алгоритмы, часто используемые в повседневной практике: как выкрасить изделие, как позвонить по междугородному телефону-автомату, как пользоваться стиральной машиной и т.п. Особенность словесных представлений алгоритмов в том, что таким путем при желании могут быть описаны любые алгоритмы, в том числе и вычислительные.

Графическое представление алгоритмов

Наиболее удобной традиционно часто используемой формой задания алгоритмов являются блок-схемы - специальное графическое изображение структуры алгоритма, обладающее большой наглядностью.

Введем для нее некоторые обозначения.

Обработка - действие, которое необходимо выполнить. обозначается прямоугольником с одним входом и одним выходом (рис.а).

Проверка - проверяет выполнение некоторого условия Р, имеет один вход и два выхода (рис.б).

Слияние - это соединение путей управления, имеет два входа и выход (рис.в).

Начало и конец - обозначают начало и конец вычислительного процесса (рис.г).

Ввод и вывод данных, не привязанный к конкретному устройству, обозначается параллелограммом. Внутри него пишется слово «Ввод» или «Вывод» и перечисляются вводимые или выводимые переменные (рис.д).

Алгоритмические языки. Классификация

Алгоритмический язык формальный язык, предназначенный для записи алгоритмов. Он определяется заданием алфавита (словаря исходных символов), точным описанием его синтаксиса (грамматики) и семантики.

Правила преобразования информации в различных алгоритмах могут быть самыми различными. Однако все алгоритмы могут быть составлены из сравнительно небольшого числа элементарных команд.

Машинно-независимые языки в последние годы обычно разделяют на: процедурно-ориентированные (Бейсик, Паскаль, Фортран, Кобол, ПЛ/1), проблемно-ориентированные (РПГ, Лисп, АПЛ), объектно-ориентированные (ADA, JAVA, Delpi, Visual Basic,Си++).