
- •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
1:Кінець.
Текст алгоритму став компактнішим. Однак, тепер для того, щоб його прочитати і зрозуміти, від читача потрібна спеціальна підготовка: він має знати правила запису та інтерпретації (тлумачення) і звикнути до них.
Розглянемо тепер ті команди, що ми використовували вперше. По-перше, це команда
Якщо D < 0
то (Відповідь := “Рішень немає”; Перейти 1);
Ця команда має наступну загальну форму запису:
Якщо <умова>
то (<послідовність команд>)
Виконуючи цю команду, Виконавець перевіряє, чи виконано умову, зазначену після службового слова Якщо. Якщо умова виконана, Виконавець переходить до виконання послідовності команд, що стоїть після слова то й взята в дужки. Якщо ж умова не виконана, Виконавець переходить до виконання наступної команди. Порівняйте цю команду з командою розгалуження, що ми використовували в алгоритмі Евкліда (приклад 1.3) і Ви побачите, що вона є спрощеним варіантом розгалуження – неповним розгалуженням.
Команди розгалуження дозволяють направити виконання алгоритму по тому або іншому шляху в залежності від виконання умови. Такі команди називають командами вибору.
Команди вибору містять в собі інші команди, що виконуються в залежності від результатів перевірки умов.
При записі команди розгалуження звичайно використовують правило структурування, що представлено вище, або схоже правило
Якщо <умова> то
(<послідовність команд>)
Повне розгалуження структурують звичайно так:
Якщо <умова> то
(<послідовність команд>)
інакше
(<послідовність команд>)
Другою характерною командою в прикладі є команда переходу Перейти 1. Вона має форму запису
Перейти <N>,
причому число N використовується в записі алгоритму як спеціальна мітка тієї команди, яку потрібно виконати наступною.
У нашому прикладі використовуються команди переходу Перейти 1, а міткою 1 позначена команда 1:Кінець.
Виконання команди переходу полягає в тому, що Виконавець переходить до виконання команди, позначеної міткою N (порушуючи при цьому природну послідовність виконання команд).
1.10. Команди управління
Команди вибору, повторення і переходу безпосередньо не вказують на перетворення даних, а лише на управління послідовністю цих перетворень. Тому їх називають командами управління. Очевидно, що команди управління мають входити до системи команд будь-якого виконавця, що претендує на універсальність у деякій предметній області.
В рамках розглянутого нами імперативного підходу до опису алгоритмів використовують наступну класифікацію команд управління: команди вибору, повторення, переходу. Ми уже ввели до вживання дві команди вибору – команди повного і неповного розгалуження, одну команду повторення і команду (безумовного) переходу. Деякі інші команди управління будуть розглянуті пізніше. Ще раз звернемо Вашу увагу на два важливих аспекти у визначенні команди: її форму запису (синтаксис) і її зміст (семантику).
Синтаксис
Оскільки алгоритми повинні бути визначені точно і недвозначно, форма їхнього запису повинна бути визначена з математичною точністю. З цією метою використовуються так звані синтаксичні правила. Сукупність синтаксичних правил опису алгоритмів визначає мовне-формально-язикове середовище – алгоритмічну мову.
Сукупність синтаксичних правил описів алгоритму можна розбити на три групи правил:
загальні правила оформлення алгоритму;
правила опису величин;
правила запису команд.
У розглянутих прикладах ми використовували наступні правила:
Правила оформлення алгоритму:
Алгоритм <Ім'я>;
Вхід
<опис вхідних величин>;
Вихід
<опис вихідних величин>;
Доп
<опис допоміжних величин>;
Початок
<опис команд>
Кінець.
Правила опису величин
Опис однієї величини:
<Ім'я величини> : <Тип величини>
Опис декількох величин одного типу:
<Імена величин через кому> : <Тип величин>
Кілька описів величин:
<Описи величин через крапку з комою>
Правила запису команд
Команда присвоєння:
<Ім'я величини> := <Вираз>
Команди вибору:
Якщо <Умова> то <Команда>
Якщо <Умова> то <Команда> інакше <Команда>
Команда повторення:
Поки <Умова> виконувати <Команда>
Складена команда:
(<послідовність команд через крапку з комою>)
Складені команди складаються з інших команд і розглядаються виконавцем як одна команда. Правило пропонує брати кілька команд, відділених одна від одної крапкою з комою, у круглі дужки. Ми використовували складені команди в прикладі 1.5 для того, щоб об'єднати кілька команд в одну.
(x1 := -p/2;
x2 := x1;
Відповідь := “Єдине Рішення”;
Перейти 1)
Команда переходу:
Перейти <Натуральне число>
Семантика
Сукупність правил, що визначають виконання алгоритму, можна також розбити на дві такі групи:
правила інтерпретації даних;
правила інтерпретації команд.
Ми звернемо зараз увагу на правила інтерпретації команд управління. Для визначення цих правил ми будемо використовувати так звані блок-схеми алгоритмів.