
- •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
2.2.1. Коротка історія розвитку мов програмування
Ідея мови програмування з’явилась так само давно, як і універсальні обчислювальні машини – на межі 40-50 років. Вже на перших кроках їх експлуатації виявилися недоліки використання машинного коду, визначились методи усунення або зменшення цих недоліків: використання бібліотек стандартних програм, імен замість адрес, попереднього розподілу пам’яті і т.п.
Великий вплив на наступні розробки виявила мова Fortran, створена у IBM під керівництвом Дж. Бекуса (1954-57 р.р.). У той же час М.Г.Хоппер (Ramington-Rand Univac) і її група розробили мову обробки комерційної інформації Flow-Matic. М.Г.Хоппер належить термін “компілятор”. Таку назву мала її перша програма, яка транслювалась.
Перші виробничі мови програмування з’явились на межі 50-60 років, знаменуючи собою нову епоху у розвитку обчислювальних машин і методів обробки інформації. Ці мови високого рівня були реалізовані на перших комп’ютерах 2-го покоління.
Ось деякі дати:
1957 р. Fortran США, ІВМ, Дж. Бекус: по суті перша широко застосовувана мова, орієнтована на науково-інженерні і чисельні задачі.
1960 р. Cobol США, Об’єднаний комітет виробників та користувачів ЕОМ: мова для комерційних задач.
1960 р. Algol-60. Поліпшений варіант мови Algol-58, Європа, США, міжнародна робоча група: універсальна мова, пращур мови Pascal і багатьох інших мов європейського стилю.
1965 р. BASIC Дж. Кемені, Т.Куртц, США, Дармутський коледж: мова для починаючих.
1969 р. Logo С.Пейперт, США, Массачусетський технологічний інститут: мова для дітей.
1966 р. PL-1 група ІВМ, США: Багатоцільова мова для систем колективного користування.
1968 р. Algol-68. Європа, міжнародна робоча група: європейська відповідь на PL-1.
1970 р. Pascal Н. Вірт, Швейцарія, федеральний інститут технології, Цюрих: мова для навчання спеціалістів в області інформатики.
1959 р. Lisp Дж.Маккарті, США, Массачусетський технологічний інститут: мова функціонального програмування.
1972 р. Prolog А.Колмєрое і його колеги з лабораторії Штучного інтелекту, Марсельський університет, Франція: мова логічного програмування, що завоювала широку популярність як мова для задач обробки баз знань.
1972-75 р.р. С і його розвиток С++. Д.Керніган, Д.Річі, Б.Страустрап, АТ & Т Bell Lab.,: мови системного програмування, які отримали широке розповсюдження завдяки своїй ефективності і підтримці ведучих компаній - розробників програмного забезпечення.
1975 р. Modula - 2 Н. Вірт, Розвиток мов Pascal і Modula для системного програмування.
Перші мови програмування несли у собі явно виражені ознаки орієнтації на структуру комп’ютеру. Вважалось, що програми, написані ними, призначені для виконання на комп’ютері. (Fortran – програми до цих пір пишуть на спеціальних бланках, орієнтованих на перфорацію. Ще одна яскраво виражена ознака машинної орієнтації – мітки і оператор GOTO.)
В результаті теоретичного осмислення процесів, які відбувалися у програмуванні, був вироблений так званий структурний підхід до написання програм, а для його реалізації розроблені такі мови, як Pascal, Modula - 2. Ідеологи структурного підходу вважають, що комп’ютери призначені для виконання програм, а не програми – для виконання на комп’ютері.
Перенесення акцентів з комп’ютеру на програми ще більш яскраво виявилось у появі принципово нових стилів програмування – функціонального програмування (Lisp), логічного програмування (Prolog), алгебраїчного програмування (Reduce, APS).
У цих мовах центральну роль грають не процедури обробки даних, а співвідношення між даними, які повинні виконуватись у процесі виконання програми. Тому ці мови, на відміну від процедурних (вказівних, імперативних), отримали назву декларативних (описових ).