Технология программирования вычислительных задач (модульное и структурное программирование). Пример использования.
Необходимо выполнить требования к основной мат модели – адекватность модели к рассмотренному явлению. Она должна достаточно точно определять характерн черты явления, но и быть достат-но простой для исследования. Число программ неограниченно.
Требования, кот руководствуются: 1. эффективность прогр - время счета и объёма требуемой памяти, 2. снизить трудоемкость написания программы и ее отладки
Написание на микро уровне: 1. имена переменных выбирают со смыслом обозначаемых величин (программа должна быть читаема), 2. снабжать прогр комментариями, 3. при вычислении индексов массивов следует проявлять особенное внимание, т.к. ошибки индексирования наиболее трудно отслеживаются (локализуются), 4. при экономии памяти целесообразно подумать об использовании 1 массива в моменты, когда различные массивы не использ одновременно, 5. При записи сложн выражений, требуется использование промежуточных элементов – повышает наглядность и реально позволяет сократить кол-во арифмет операций. 6. При использовании многократно вложенных циклов – нужно стремиться чтоб в самом внутреннем цикле было наименьшее количество операций (действий), что способствует уменьшению времени счета.
Макро уровень – грамотно структурировать программу – основная пробл - разбиение на подпрограммы. Сущест-т т.н. порог оптимальности: 50инструкций (команд)- то50 до100.
2 принц программирования: Структурное и Модульное. Структурное – берется задача и разбивается на этапы сверху вниз - Структурно программа программируется сверху в низ, от сложного к простому
Модульная программа программируется в низу вверх, т.е. с более простой на более глобальную.
Итерационное программирование – как методология программирования – на первом этапе появляется альфа версия, разрабатываемая на 80% требований. Считается, что для конечного проекта достаточно 2-5 итераций.
Алгоритм – это строгая чёткая конечная система правил, определяющая последовательность преобразования исходных данных в результаты. Св-ва: детерминированность(однозначность), массовость(универсальность), результативность(алгоритм обязательно довести до конечного результата)
Типовые алгоритмы, используемые в программировании. Средства реализации типовых алгоритмов в языке программирования высокого уровня.
Object Pascal
Типовые алгоритмы делятся по структурам:
Линейная структура
Разветвляющая структура
Циклическая структура (арифметический, итерационный)
Линейная :
Вывод данных
Ввод данных
Разветвляющая
Условие
Циклическая:
Арифметическая(For ) Итерационная (While)
оператор присваивания а:=в; а- имя ячейки памяти, которая запоминает результат вычисления, в – это формула, записанная в виде арифметического выражения.
If_ {логическое выражение}_ then_{оператор1}_else_{оператор2}; Оператор if может использоваться в сокращенном виде, т е if {лог выр} then {оператор pascal};
Begin …end – составной оператор – тоже относится к управляющим структурам языка.
Итерационный или цикл с условием в котором неизвестно число повторений цикла.
While-цикл с предусловием While_{условие прохождения цикла}_do_{оператор Р}
Если условие истинно выполняется тело цикла затем происходит автоматический возврат опять на проверку условий и т д до тех пор пока условие не примет значение ложь.
Repeat – с постусловием Repeat_{оператор Р}_until_{УСЛОВИЕ Выхода из цикла}
Сначала хотя бы один раз выполняется тело цикла, затем идёт проверка условия, если условие ложь происходит автоматический возврат на повторное выполнение тела цикла, когда условие станет истинно, цикл прекратит свою работу.
Арифмет-й или цикл с известным числом повторений.
For_{параметр цикла}:={начальное значение}_to_{конечное значение}_do_{оператор Р}.
Параметр получает начальное значение, которое сравнивается с конечным, если параметр <= конечному, то выполняется тело цикла затем происходит возврат на начало цикла и к параметру прибавляется +1, цикл повторяется до тех пор пока параметр не станет больше конечного значения Если вместо TO поставить DOWNTO то шаг будет –1.