По дисциплине «Программирование»

1. Основные этапы решения задач с помощью компьютера. Математическая модель. Этапы процесса разработки программы.

Человек использует компьютер для решения самых разнообразных информационных задач: работа с текстами, создание графических изображений, получение справки из базы данных, табличные расчеты, решение математических задач, расчет технических конструкций и многое другое. Для их решения в распоряжении пользователя имеется обширное программное обеспечение: системное ПО (ядром которого является операционная система), прикладное ПО (программы, предназначенные для пользователя) и системы программирования (средства для создания программ на языках программирования).

Исходя из условия задачи, пользователь решает для себя вопрос о том, каким программным средством он воспользуется. Если в составе доступного прикладного программного обеспечения имеется программа, подходящая для решения данной задачи, то пользователь выбирает ее в качестве инструмента (СУБД, табличный процессор, математический пакет и др.). В том случае, когда готовым прикладным ПО воспользоваться нельзя, приходится прибегать к программированию на универсальных языках, т. е. выступать в роли программиста.

Часто решение прикладных задач с помощью компьютера называют моделированием, т. к. в этом случае обычно используют упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении.

Обсудим технологию решения прикладной задачи на компьютере. Часто задача, которую требуется решить, сформулирована не на математическом языке. Например, задача может быть сформулирована в терминах физики или экономики. Для решения на компьютере ее сначала нужно привести к форме математической задачи, а потом уже программировать.

Работа по решению прикладной задачи на компьютере проходит через следующие этапы:

постановка задачи;

математическая формализация;

построение алгоритма;

составление программы на языке программирования;

отладка и тестирование программы;

проведение расчетов и анализ полученных результатов.

2. Способы записи алгоритма. Программа на языке высокого уровня. Стандартные типы

данных.

Для записи алгоритмов используют самые разнообразные средства. Выбор средства определяется типом исполняемого алгоритма. Выделяют следующие основные способы записи алгоритмов:

- вербальный, когда алгоритм описывается на человеческом языке;

- символьный, когда алгоритм описывается с помощью набора символов;

- графический, когда алгоритм описывается с помощью набора графических изображений.

Общепринятыми способами записи являются графическая запись с помощью блок-схем и символьная запись с помощью какого-либо алгоритмического языка.

Программа – алгоритм, записанный на языке программирования + структура данных, с которыми работает программа. Этапы существования ПО (не жизненный цикл программы): подвергается трансляции – процедура перевода с языка высокого уровня на машинный язык. В ходе трансляции может использоваться переход на промежуточный язык – кросстрансляции, в качестве промежуточного языка может использоваться язык ассемблера. Ассемблер – программа, осуществляющая перевод с языка ассемблера на машинный язык. Машинный язык – язык, использующий машинные команды, записанные в формате воспринимаемом конкретным вычислительным устройством. Транслятор – программа, выполняющая процедуру трансляции. Существует 2 вида: компилятор и интерпретатор.

Существуют скалярные (простые) и структурные (составные) типы данных.

К скалярным типам относятся стандартные типы и типы, определяемые пользователем.

Стандартные типы данных

Они включают: целые, действительные, символьный, логический, адресный типы.

ЦЕЛЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ

Тип Диапазон значений Требуемая память

Shortint -128 .. 127 1 байт

Integer -32768 .. 32767 2 байта

Longint -2147483648 .. 2147483647 4 байта

Byte 0 .. 255 1 байт

Word 0 .. 65535 2 байта

ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ

Тип Диапазон значений Требуемая память Количество цифр мантиссы

Real 2.9e-39 .. 1.7e+38 6 байт 11

Single 1.5e-45 .. 3.4e+38 4 байта 7

Duble 5.0e-324 .. 1.7e+308 8 байт 15

Extended 3.4e-4932 .. 1.1e+4932 10 байт 19

Comp -9.2e+18 .. 9.2e+18 8 байт 19

СИМВОЛЬНЫЙ ТИП ДАННЫХ

Символьный тип Char занимает объем памяти равный 1 байту и может иметь значение одного символа из допустимого набора.

ЛОГИЧЕСКИЙ ТИП ДАННЫХ

Логический тип Boolean определяет те данные, которые могут принимать логические значения TRUE (истинна) и FALSE (ложь). Логический тип определен таким образом, что FALSE < TRUE. Это позволяет применять к булевским операндам все операции отношения. Данный тип занимает объем памяти равный 1 байту.

АДРЕСНЫЙ ТИП ДАННЫХ

Адресный тип Pointer определяет переменные, которые могут содержать значения адресов данных или фрагментов программы. Для хранения адреса требуется 4 байта.