Свойства алгоритма

К алгоритму решения задач предъявляются высокие требования. Он должен обладать понятность, дискретностью, массовостью, определенность и результа­ тив­ ностью.

Понятность. Соответствие команд СКИ.

Массовостью алгоритма называется его способность быть пригодным для решения широкого класса задач данного типа.

Дискретность алгоритма определяет то, всякий алгоритм имеет прерывистый, дискретный характер, т.е. представляет собой последовательность выполненных один за другим отдельно законченных шагов.

Детерминированностью (определенность) алгоритма - это строгая определенность (однозначность предписываемых действий в каждой инструкции алгоритма), конкретность, чтобы в его записи не оставалось место двусмысленности и произвольному толкованию.

Результативностью алгоритма называется свойство обеспечения нужного результата за конечное число шагов, если данные принадлежат области исходных данных, которыми определена массовость алгоритма.

Понятность алгоритма – это обязательность составления алгоритма учетом системы команд исполнителя, т.е. алгоритм должен быть зафиксирован в той форме, которая будет понятна исполнителю.

Важной характеристикой алгоритма является его краткость, свойство минимальности инструкций. Наиболее удачно составленным алгоритмом считается алгоритм, обладающий компактностью и минимальностью количества вычислений при обязательной массовости алгоритма.

Алгоритмы бывают 3 типов: линейные, разветвляющиеся, циклические.

Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором последовательность операций при исполнении совпадает с порядком их следования в записи алгоритма и не зависит от конкретных значений входных данных (выполняются сверху вниз).

Разветвляющийся алгоритм – это алгоритм, в котором последовательность операций определяется проверкой условия.

Циклический алгоритм – это алгоритм, в котором неоднократно повторяются одни и те же предписания.

Способы записи алгоритмов.

Наибольшее распространение получили способы:

Словесный табличный, графичес­ кий, на алгоритмическом языке, в виде программ для ЭВМ.

Графический – в виде блок-схем.

Словесный – на естественном языке.

На алгоритмическом языке – то есть на специальном языке. Алгоритмический язык – это система обозначений и правил для единообразной и точной записи алгоритмов и их исполнения.

В виде программ для ЭВМ – значит на любом алгоритмическом языке программирования (Бейсик, Паскаль, Си++ т.д.), когда исполнителем является компьютер.

Этапы решения задач на ЭВМ:

91. Поставновка задачи в реальных объектах;

92. Поставновка задачи в математических объектах;

93. Алгоритмизация;

94. Программирование;

95. Разработка тестовых заданий;

96. Тестирование и отладка программы;

97. Использование в практике.

Постановка задачи включает в себя определение входных и выходных данных, выбор метода решения и языка программирования, подготовка контрольного примера для проверки правильности работы программы.

Программирование – это перевод алгоритма на выбранный язык программирования, создание текстового файла, который при запуске через соответствующий транслятор выдает решение задачи;

Тестирование и отладка программы подразумевает работу с транслятором того языка программирования, который выбран в постановке задачи: запуск программы, анализ полученных результатов, исправление ошибок. В конце данного этапа получается программный продукт, отвечающий всем требованиям постановки задачи.

Блок-схема - самый распространенный и понятный способ записи алгоритмов.

Блок-схема – последовательность блоков, соединенных линиями передачи. б) Текстовые редакторы.

Основные функции текстовых редакторов Для создания, модификации (редактирования) и печати текстовых документов используются специальные прикладные программы, которые называются редакторами текстов. Текстовые редакторы MultiEdit, MS DOS Editor, MS Word версий 5.0 и 5.5 работают под управлением MS DOS. Современные текстовые редакторы WordPad и MS Word версий 6.0 и выше предназначены для работы под управлением Windows. Они являются текстовыми процессорами, работают в графическом режиме и способны выполнять следующие традиционные операции над текстом:

1. Создание текста — ввод и модификация алфавитно-цифровой информации, перемещение по тексту, удаление и вставка символов и строк, поиск и замена фрагментов текста.

2. Форматирование символов — установка шрифтов, их размера, начертания, цвета и т. д., форматирование абзацев — выравнивание по ширине страницы и др.

3. Оформление страниц текста — автоматическая нумерация страниц, ввод сносок и колонтитулов. 4. Форматирование документа в целом — автоматическое составление оглавления и разнообразных указателей.

5. Проверка правописания, подбор синонимов и автоматический перенос слов.

6. Просмотр и печать документа.

Программа Блокнот — достаточно простой текстовый редактор для работы с небольшими текстовыми файлами (до 40 Кбайт), как правило, в формате *.txt. Текстовый редактор Блокнот занимает мало оперативной памяти и поэтому его удобно использовать для ведения коротких записей, пометок, для редактирования командных фай- лов, а также для обмена фрагментами текста между отдельными приложениями с помощью буфера обмена. Блокнот предоставляет ограниченные средства для оформления документа, например, в этой программе нельзя применять различные шрифты для отдельных частей текстового документа и др.

Программа WordPad — это современный, относительно простой текстовый процессор. Текстовые процессоры, кроме выполнения основных функций текстовых редакторов по созданию и редактированию текстовых документов, выполняют еще одну функцию — форматирование документов. Форматирование — обработка документов с применением нескольких шрифтовых на- боров, использованием методов выравнивания текста, встраиванием в текстовый документ объектов иной природы, например, рисунков, а также с контролем за обтеканием графики текстом. Хотя WordPad заметно уступает более мощному текстовому процессору MS Word, он поддерживает технологию вставки и внедрения объектов (OLE) и может широко использоваться для создания документов, содержащих отформатированный текст, графические фрагменты, электронные таблицы и диаграммы, созданные в Excel и др. Программа WordPad имеет типичный для большинства приложений Windows пользовательский интерфейс, который является своеобразным эталоном при разработке других Windows-программ.

Программа WordPad позволяет устанавливать автоматический перенос слов, перемещать выделенные в документе фрагменты с помощью мыши, использовать контекстные меню, обеспечивает разнообразные возможности для форматирования текста и улучшения вида документа, например устанавливать не только тип и размер шрифта, но и цвет любого сим- вола или целого фрагмента текста и др. WordPad позволяет открывать и сохранять файлы в следующих основных форматах:

98. в текстовом формате MS DOS (с ASCII-кодировкой) — без форматирования;

99. в текстовом формате с ЮНИКОД-кодировкой — без форматирования;

100. в формате RTF — с отдельными элементами форматирования;

101. в формате Word 6.0 — с широким набором элементов форматирования.

Текстовый процессор Microsoft Word. Текстовый процессор MS Word является одним из основных элементов интегрированного пакета программ офисной технологии Microsoft Office. MS Word получил в нашей стране широкое распространение и является своеобразным стандартом, используемым при подготовке документов, тезисов докладов, отчетов и других публикаций. В настоящее время используются следующие версии текстового процессора MS Word: 6.0, 7.0, 97, 2000, ХР, 2002 и 2003. Версия Word 2000 (Word 9.0) входит в состав интегрированного пакета программ MS Office 2000. В этой версии устранены некоторые недостатки предыдущих версий, заметно улучшен интерфейс, усовершенствованы системы установки и управления программами, а также введены

дополнительные средства поддержки сетевых режимов работы. Современные текстовые процессоры позволяют составлять документы трех типов:

1) документы для распечатки на бумаге (печатные документы);

2) электронные документы;

3) Web-документы для использования в сети Интернет.

Вариант 6.

а) Системное программное обеспечение и и пользовательский интерфейс.

Вычислительные машины в настоящее время не могут работать без соответствующего  программного обеспечения (ПО). Т.е. для того, чтобы компьютер выполнял те или иные задачи, на него должны быть установлены программы, содержащие алгоритмы выполнения этих задач.

Развитие персональных компьютеров привело к тому, что вычислительные машины стали использоваться в основном для решения прикладных задач, а не задач обработки числовых данных (как это было на заре появления ЭВМ). Однако так исторически сложилось (и для этого были причины), что весь спектр прикладного ПО не может функционировать на голом аппаратном обеспечении. Работа прикладного ПО возможна лишь в среде предустановленной операционной системы, посредством которой это ПО может использовать ресурсы аппаратуры. Операционные системы и другие системные программы как бы являются этими программами-посредниками. Кроме того, чтобы любое программное обеспечение появилось на свет, нужны средства разработки. Поэтому все программное обеспечение можно разделить на три вида:

102. Системное ПО

103. Средства разработки

104. Прикладные программы

Системное программное обеспечение  – это не только операционные системы. Это также различные программы-утилиты для диагностики ресурсов компьютера (например, тестирования оперативной памяти), предоставления пользователю удобного способа работы взаимодействия с компьютером (например, командная строка), а также обслуживания ресурсов компьютера (например, разметка диска).

Операционная система, помимо других функций, обеспечивает  интерфейс пользователя, основная задача которого – формирование удобной среды для работы. Интерфейс пользователя может быть графическим, а может быть текстовым. Понятие интерфейса вообще можно описать как набор методов для организации взаимодействия двух и более единиц. Интерфейс может быть между пользователем и программой, между программами, а также между программой и аппаратным обеспечением.

К  средствам программирования  относятся множество языков программирования, средства для автоматизации процесса создания программ, компиляторы и интерпретаторы.

Языки и системы программирования являются по своему назначению инструментами для создания действительно полезного ПО. С их помощью создается как прикладное так и системно программное обеспечение, а также новые средства разработки.

Огромную долю в ПО занимают  прикладные программы, которые в свою очередь делят на  универсальные и специализированные. Однако это деление в какой-то степени условно

Все разнообразие ПО (программного обеспечения) по большому счету делят на  системные  и  прикладные программы. Первая группа обеспечивает работу второй на имеющемся «железе» (процессоре, дисках, оперативной памяти, устройствах ввода вывода).  Операционные системы (ОС) относятся к системному ПО. Одной из задач ОС является реализация алгоритмов работы с аппаратным обеспечением. Может возникнуть вопрос: зачем это нужно? Ведь если подумать, каждая прикладная программа может включать код, обеспечивающий обращение к «железу». Однако, это только бы усложнило жизнь программистам и раздуло бы ПО до больших размеров. И что самое грустное — в прикладных программах было бы много одинакового кода, отвечающего за реализацию низкоуровневых команд (обращений к железу). Кроме того, как решить проблему совместной работы разных программ на одном компьютере — еще один вопрос. Поэтому операционные системы и другое системное ПО вполне обоснованно занимают отведенную им роль посредника между прикладным ПО и аппаратным обеспечение компьютера.

Даже в своем историческом развитии операционные системы зародились именно как набор программ и библиотек для управления операциями ввода и вывода. Этими достаточно универсальными программами далее пользовались остальные программисты, которым уже не нужно было ломать голову как запрограммировать считывание данных с дискеты или вывод текста на принтер. Они просто вызывали функцию из подключенной библиотеки, а она делала всю работу (в ней уже был заложен код работы с физическими устройствами).

С течением времени операционная система все более усложнялась, на нее возлагали новые  функции. Компьютеры становились мощнее, потребовалась одновременно запускать определенное множество программ на выполнение процессору. ОС стала решать задачи эффективного распределения ресурсов «железа» между работающими программами. С одной вычислительной машиной стали одновременно работать несколько пользователей. ОС стала следить за правами каждого и защищать данные. В результате современные ОС включают в себя множество различных функций.

По своему  строению операционная система  представляет комплекс программ и модулей. Выделяют понятие ядра операционной системы. Программное обеспечение ядра защищено от вмешательства пользователей и программистов. К ядру прикладные программы обращаются с помощью запросов на выполнение того или иного действия с аппаратным обеспечением. Эти запросы называются системными вызовами и представляют собой специальные команды.