
- •Програмування
- •1. Алгоритми 12
- •2. Комп’ютери і програми 47
- •3. Мова програмування паскаль 56
- •4. Прості типи даних. Лінійні програми 61
- •5. Процедурне програмування 73
- •6. Програмування розгалужень 79
- •7. Оператори повторення з параметром. Масиви 99
- •7.13. Задачі і вправи 114
- •8. Ітераційні цикли 116
- •8.6. Задачі і вправи 124
- •9. Рекурсія 126
- •9.4. Задачі і вправи 135
- •10. Швидкі алгоритми сортування і пошуку 137
- •10.8. Задачі і вправи 148
- •11. Складні типи даних: записи і файли 150
- •11.11. Задачі і вправи 169
- •12. Множини 172
- •12.5. Задачі і вправи 175
- •13. Динамічні структури даних 176
- •14. Методологія структурного програмування: підсумки 192
- •1. Алгоритми
- •1.1. Змістовне поняття алгоритму
- •1.2. Виконавець алгоритмів і його система команд
- •1.3. Основні властивості алгоритмів
- •1.4. Величини
- •1.5. Типи величин
- •1.6. Цілі числа
- •1.7. Дійсні числа
- •1.8. Рядкові величини
- •У слові w знайти слово p і замінити його словом q.
- •1.9. Форми запису алгоритмів
- •1:Кінець.
- •X2 присвоїти значення x1
- •1:Кінець.
- •1.10. Команди управління
- •1.11. Блок - схеми
- •1.12. Допоміжні алгоритми
- •1.13. Базові структури управління
- •1.14. Абстракція даних
- •Приклад 1.7. Атд Планіметрія (виконавець Геометр)
- •1.15. Структурне програмування
- •1.16. Парадигма процедурного програмування
- •2. Комп’ютери і програми
- •2.1. Комп’ютер як універсальний Виконавець
- •2.1.1. Зовнішні пристрої комп’ютера
- •2.1.2. Центральні пристрої комп’ютера
- •2.1.3. Поняття про машинну мову
- •2.2. Мови програмування високого рівня
- •2.2.1. Коротка історія розвитку мов програмування
- •2.2.2. Про історію розвитку методів проектування програм
- •2.3. Основні етапи проектування програми
- •2.4. Технологія трансляції програм
- •2.5. Поняття про систему програмування
- •3. Мова програмування паскаль
- •3.1. Алфавіт мови
- •3.2. Концепція даних
- •3.3. Імена та їх застосування
- •3.4. Структура Pascal-програми
- •3.5. Поняття про лексику, прагматику, синтаксис і семантику мови програмування
- •3.6. Синтаксичні діаграми як засіб визначення мови програмування
- •4. Прості типи даних. Лінійні програми
- •4.1. Заголовок програми
- •4.2. Константи і їх використання. Розділ констант
- •4.3. Змінні програми. Розділ змінних
- •4.4. Стандартні прості типи даних
- •4.5. Тип даних Integer
- •4.6. Тип даних Real
- •4.7. Тип даних Сhar
- •4.8. Поняття виразу. Значення виразу. Тип виразу
- •4.9. Розділ операторів. Оператор присвоювання
- •4.10. Оператори введення - виведення
- •4.11. Приклад лінійної програми
- •4.12. Поняття складності виразу. Оптимізація обчислень
- •4.13. Оптимізація лінійних програм
- •4.14. Задачі і вправи
- •5. Процедурне програмування
- •5.1. Опис процедури
- •5.2. Формальні параметри. Локальні і глобальні об’єкти
- •5.3. Оператор процедури. Фактичні параметри
- •5.4. Функції
- •5.5. Приклади
- •6. Програмування розгалужень
- •6.1. Поняття умови. Тип даних Boolean (логічний)
- •6.2. Складений оператор
- •6.3. Оператори вибору: умовний оператор
- •6.4. Приклади
- •6.5. Задачі вибору й упорядкування
- •6.5.1. Задачі вибору
- •6.5.2. Дерево розв’язувань задачі вибору
- •6.5.3. Задачі на зважування
- •6.5.4. Ефективність алгоритму як кількість його кроків
- •6.5.5. Вибір даного елемента
- •6.6. Задачі упорядкування
- •6.6.1. Упорядкування елементів
- •6.6.2. Порівняння, перестановки і пересилання
- •6.7. Оптимізація розгалужень
- •6.8. Розділ типів. Перелічуваний тип
- •6.9. Оператори вибору: оператор варіанта
- •6.10. Вправи
- •7. Оператори повторення з параметром. Масиви
- •7.1. Оператор циклу з параметром
- •7.2. Циклічні програми. Складність циклічної програми. Оптимізація циклічних програм
- •7.3. Обмежені типи
- •7.4. Складні (складені) типи
- •7.5. Регулярний тип. Масиви
- •7.6. Пошук елемента в масиві
- •7.7. Ефективність алгоритму за часом
- •7.8. Мітки. Оператор переходу. Застосування оператора переходу для дострокового виходу з циклу
- •7.9. Постановка задачі сортування
- •7.10. Сортування масивів
- •7.10.1. Прості алгоритми сортування
- •7.11 Сортування обмінами
- •7.12. Сортування вибором
- •7.13. Задачі і вправи
- •8. Ітераційні цикли
- •8.1. Оператори повторення While і Repeat
- •8.2. Алгоритми пошуку і сортування. Лінійний пошук у масиві
- •8.3. Поліпшений алгоритм сортування обмінами
- •8.4. Бінарний пошук в упорядкованому масиві
- •8.5. Алгоритми сортування масивів (продовження). Сортування вставками
- •8.5.1 * Ефективність алгоритму
- •8.6. Задачі і вправи
- •9. Рекурсія
- •9.1. Рекурсивно-визначені процедури і функції
- •9.2. Приклади рекурсивних описів процедур і функцій
- •I стержень j стержень 6-I-j стержень
- •I стержень j стержень 6-I-j стержень
- •I стержень j стержень 6-I-j стержень
- •9.3. Переваги і недоліки рекурсивних алгоритмів
- •9.4. Задачі і вправи
- •10. Швидкі алгоритми сортування і пошуку
- •10.1. Нижня оцінка часу задачі сортування масиву за числом порівнянь
- •10.2. Швидкі алгоритми сортування: Сортування деревом
- •10.2.1. *Аналіз складності алгоритму
- •10.3. Пірамідальне сортування
- •10.3.1.*Аналіз складності алгоритму
- •10.4. Швидке сортування Хоара
- •10.5. Пошук k-того в масиві. Пошук медіани масиву
- •10.6.* Метод “розділяй і володій”
- •10.7.* Метод цифрового сортування
- •10.8. Задачі і вправи
- •11. Складні типи даних: записи і файли
- •11.1. Складні типи даних у мові Pascal
- •11.2. Записи
- •11.3. Записи з варіантами
- •11.4. Оператор приєднання
- •11.5. Рядки і засоби їх обробки
- •Процедури і функції типу String.
- •11.7. Файли. Управління файлами
- •11.8. Основні задачі обробки файлів
- •11.9. Сортування файлів
- •11.9.1. Алгоритм сортування злиттям
- •11.9.2. Аналіз складності алгоритму
- •11.10. Задача корегування файла
- •11.11. Задачі і вправи
- •12. Множини
- •12.1. Множинний тип
- •12.2. Конструктор множини
- •12.3. Операції і відношення над множинами
- •12.4. Застосування множин у програмуванні
- •12.5. Задачі і вправи
- •13. Динамічні структури даних
- •13.1. Стандартні динамічні структури
- •13.2. Посилальний тип даних. Посилання
- •13.3. Програмування динамічних структур даних
- •13.4. Стеки, списки, черги
- •13.5. Задачі
- •13.6. Дерева
- •13.7. Бінарні дерева
- •13.8. Задачі
- •14. Методологія структурного програмування: підсумки
- •14.1. Основні структури управління
- •14.2. Основні структури даних
- •14.3. Методологія програмування “зверху-вниз”
- •14.4. Приклад: Система лінійних рівнянь
- •14.5. Проектування модулів. Модуль rat
- •14.6. Реалізація модуля
- •14.7. Висновки (модульне програмування)
- •14.8. Заключне зауваження: переходимо до об’єктів
У слові w знайти слово p і замінити його словом q.
Цю операцію прийнято записувати формулою P => Q. Операція підстановки знаходить в рядку перше зліва входження слова P і замінює його на слово Q. Марков вводить також заключну підстановку P => Q. Після застосування заключної підстановки алгоритм закінчує свою роботу.
Нормальний алгоритм Маркова є набором підстановок (звичайних і заключних):
p1 q1, p2 q2 , . . . , pk qk
Нормальні алгоритми Маркова використовуються в теоретичних дослідженнях алгоритмічних проблем.
Форма запису рядків
Щоб відрізнити в тексті алгоритму рядок від інших примітивів (імені величини, числа і т.п.) рядок прийнято брати в лапки. Наприклад: 3.14 – запис числа, а ‘3.14’ – запис рядка.
Операції над рядками
В сучасних алгоритмічних мовах набір команд виконавця (перелік операцій над рядками) у порівнянні з алгоритмічною системою Маркова значно ширший. В нього можуть входити разом з командами порівняння, наприклад такі команди:
З’єднати рядки P та Q.
Видалити з рядка P, починаючи з n-тої букви, рядок з m букв.
Вставити в рядок Р, починаючи з n-тої букви, рядок Q.
Скопіювати з рядка Р, починаючи з n-тої букви, рядок з m букв.
Визначити довжину рядка Р.
Визначити у рядку Р найменший номер букви, починаючи з якої в нього входить рядок Q.
В алгоритмічних мовах для позначення таких команд використовуються скорочення. Наприклад:
З’єднати (P, Q).
Видалити (P, n, m).
Вставити (Р, n, Q).
Копія (Р, n, m).
Довжина (Р).
Номер (Р, Q).
Для того, щоб програміст правильно використовував ці команди, він має знати їх форму запису та типи їх аргументів та результатів. Наприклад, для команди Копія (Р, n, m) маємо таку форму запису:
Q = Копія (Р, n, m).
Вхід: рядок Р, натуральне n, натуральне m.
Вихід: рядок Q.
Ця команда має функціональну форму запису y = f(x). Тому команди такої форми називають функціями. Зауважимо, що результат цієї команди програміст має „повернути” у деяку змінну. В нашому прикладі це змінна Q.
Команда Вставити (Р, n, Q) має процедурну форму запису:
Вставити (Р, n, Q).
Вхід: рядок Р, натуральне n, рядок Q.
Вихід: рядок P.
Зауважимо, що в цій команді результат співпадає з одним з аргументів: процедура Вставити (Р, n, Q) змінює свій перший аргумент – змінну Р. Команди такої форми називають процедурами.
Таким чином, набір команд обробки рядкових величин складається з таких процедур та функцій:
Функція З’єднати (P: рядок, Q: рядок) : рядок.
Процедура Видалити (P:рядок, n:натуральне, m:натуральне).
Процедура Вставити (Р:рядок, n:натуральне, Q:рядок).
Функція Копія (Р:рядок, n:натуральне, m:натуральне):рядок
Функція Довжина (Р:рядок):натуральне.
Функція Номер (Р:рядок, Q:рядок):натуральне.
1.9. Форми запису алгоритмів
Приклад 1.5 Алгоритм розв’язання приведеного квадратного рівняння
x2 + px + q = 0;
Алгоритм Приведене квадратне рівняння;
Вхід
p, q: Дійсні числа;
Вихід
Відповідь: Літерна величина;
x1, x2: Дійсні числа;
Допоміжна величина
D: Дійсне число;
Початок
Обчислити D = p2 - 4q;
Якщо D < 0 то (Відповідь присвоїти значення ‘Рішень немає’; Перейти до 1);
Якщо D = 0 то (обчислити x1 = -p/2; x2 присвоїти значення x1; Відповідь присвоїти значення ‘Єдине Рішення’; Перейти до 1);
Відповідь присвоїти значення ‘Два рішення’;
Обчислити x1 = (-p+(D))/2;
Обчислити x2 = (-p-(D))/2;