3. Этапы решения задач на компьютере

Этапы:

1. Постановка задачи и формализация данных – Что дано? Какие данные известны? Что с ними нужно сделать?

• Сбор информации по задачам

• Формулировка целей

• Определение конечных целей решения

• Определение формы выдачи результата

• Описание данных (диапазоны / структуры)

2. Создание математической модели

Составляется система математических соотношений (формулы / уравнения) – то, что отражает существенные свойства объекта.

3. Детальное описание алгоритма (разрабатывается алгоритм решения задач, определяется форма записи алгоритма + выбор тестов и методов тестирования + проектирование самого алгоритма)

4. Реализация на языке программирования (запись алгоритма на выбранном языке программирования)

5. Отладка программы – испытание программы и обнаружение ошибок. Ошибки бывают синтаксические и семантические.

6. Тестирование программы

7. Анализ результатов работы – проводится анализ решения задачи (исследование на адекватность).

4. Алгоритмы и их свойства

Общее определение

Алгоритм – 1) последовательность действий со строго определенными правилами для выполнения; 2) точное описание некоторого вычислительного процесса, либо любой иной последовательности.

Свойства:

• Понятность для исполнителя

• Дискретность – процесс решения задачи представляет из себя выполнение простых определенных действий

• Определенность – каждое правило алгоритма строго однозначно

• Конечность (результативность) – решение задачи должно быть выполнено за конечное число шагов

• Массовость – универсальность для разного вида задач

Способы записи

• Словесно-формульный – запись алгоритма на естественном языке

• Графический способ – изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.

• Псевдокод – система правил для единообразной записи алгоритма

• Программный способ – алгоритм записывается на языке, понятном компьютеру. Этот язык формализован и носит название язык программирования.

Виды алгоритмов

Линейный – команды выполняются последовательно до получения конечного результата

Ветвления (if – then - else) – присутствует проверка какого-либо условия и по результатам проверки выполняется та или иная последовательность команд. Проверка условия проводится на логическом уровне (да / нет).

Циклический – неоднократное выполнение одних и тех же команд над изменяемыми данными вплоть до выполнения некоторого условия (кол-во раз / предел выполнения)

• с параметром - заранее известно кол-во раз выполнения и как только количество выполнений окажется равным заданному, цикл завершит свою работу

• с постусловием - цикл, в котором условие проверяется после выполнения тела цикла, отсюда следует, что тело всегда выполняется хотя бы один раз.

• с предусловием - цикл, в котором условие проверяется после выполнения тела цикла, тело также всегда выполняется хотя бы один раз.

Понятие вложенных циклов

Возможны случаи, когда внутри тела цикла необходимо повторять некоторую последовательность операторов, т. е. организовать внутренний цикл. Такая структура получила название цикла в цикле или вложенных циклов. Глубина вложения циклов (то есть количество вложенных друг в друга циклов) может быть различной.

Понятие составного оператора

Составной оператор — конструкция языка программирования, состоящая из нескольких команд (операторов) языка программирования, но участвующая в программе в качестве единого оператора.