4.2. Основы алгоритмизации

Программа на алгоритмическом языке должна иметь четко выраженную структуру и быть понятной не только ее автору. В случае необходимости она должна допускать участие человека в процессе принятия решений. Машинная программа должна располагать удобным интерфейсом и предоставлять в распоряжение пользователя доступные средства ввода и вывода информации, просмотра промежуточных и окончательных результатов.

4.2.1. Базовые алгоритмические структуры

Составление и запись программы каждой конкретной задачи имеет свои особенности. Однако существуют общие приемы и методы позволяющие представить алгоритм решения задачи на ЭВМ в виде последовательности базовых элементов и созданных с использованием их структур.

Базовыми элементами алгоритма являются:

• Следование.

• Ветвление.

• Цикл.

4.2.1.1. Следование

Базовая структура "следование" образуется последовательность действий, следующих одно за другим (линейная последовательность):

Алгоритмический язык	Язык блок-схем
действие 1 действие 2 … действие n

4.2.1.2. Ветвление

Ветвление - управляющая структура, организующая выполнение лишь одного из двух указанных действий в зависимости от истинности некоторого условия. Условие – это логическое выражение, имеющие два варианта ответа: истина (да) или ложь (нет).

Структура ветвление существует в четырех основных вариантах:

• если-то;

• если-то-иначе;

• выбор;

• выбор-иначе.

Запись ветвления выполняется в двух формах: полной и неполной.

Полная форма:

Неполная форма:

Пример: найти наименьшее из трех чисел.

1 вариант решения:

2 вариант решения:

4.2.1.3. Цикл

Цикл - управляющая структура, организующая многократное выполнение некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла.

Виды циклов

• С предусловием (пока)

• С постусловием (до)

• С параметром

Цикл "пока" (цикл с предусловием):

Выполнение цикла "пока" начинается с проверки условия, поэтому такую разновидность циклов называют циклы с предусловием. Переход к выполнению действия осуществляется только в том случае, если условие выполняется, в противном случае происходит выход из цикла. Можно сказать, что условие цикла "пока" - это условие входа в цикл. В частном случае может оказаться, что действие не выполнялось ни разу. Условие цикла необходимо подобрать так, чтобы действия, выполняемые в цикле привели к нарушению его истинности, иначе произойдет зацикливание (бесконечное повторение выполняемых действий).

Цикл "до" (цикл с постусловием):

Исполнение цикла начинается с выполнения действия. Таким образом тело цикла будет реализовано хотя бы один раз. После этого происходит проверка условия. Поэтому цикл "до" называют циклом с постусловием. Если условие не выполняется, то происходит возврат к выполнению действий. Если условие истинно, то осуществляется выход из цикла. Таким образом условие цикла "до" - это условие выхода. Для предотвращения зацикливания необходимо предусмотреть действия, приводящие к истинности условия.

Цикл с параметром, или цикл со счетчиком, или арифметический цикл - это цикл с заранее известным числом повторов.

В блоке модификации указывается закон изменения переменной параметра цикла X.

Xo - начальное значение параметра, h – шаг, Xn - последнее значение параметра.

Для создания циклов с параметром необходимо использовать правила:

1. Параметр цикла X, его начальное X₀ и конечное значения X_n и шаг h изменения параметра цикла должны быть одного типа

2. Запрещено изменять в теле цикла начальное и конечное значения, а также текущее значение параметра цикла.

3. Запрещено входить в цикл минуя его начала.

4. Если начальное значение больше конечного, то шаг - число отрицательное

5. Из цикла можно выйти принудительно не закончив его, тогда переменная параметра цикла сохраняет свое последнее значение.

Рассмотрим пример:

Требуется вычислить значения функции , дляa принимающим значения от 0 до 2π с шагом π/10, при любом допустимом значении (r= …).

Реальные алгоритмы и вычислительные процессы представляют собой совокупность всех рассмотренных базовых структур: цикл с разветвлением, цикл в цикле и другие.

Лекция 9.

Язык программирования TURBO-ПАСКАЛЬ.

Язык программирования TURBO-ПАСКАЛЬ, разработанный компанией Borland Int., по своей структуризации практически не отличается от своего предшественника – Паскаля, основы которого разработал Никлаус Вирт, профессор Технического университета в Цюрихе /Швейцария/, который назвал свой язык в честь Блеза Паскаля – знаменитого французского философа и математика 17 столетия.

Создание профессором Виртом языка Паскаль в 1971 году имело своей целью облегчить процесс обучения систематическому подходу к программированию для ЭВМ, точнее сказать - структурному программированию. С тех пор Паскаль используется для программирования почти всех типов задач на почти всех типах ЭВМ и в настоящее время считается одним из лучших языков программирования высокого уровня; независимо от того, для каких целей он используется: для обучения или для программирования, как любителями, так и профессионалами.

Язык ПАСКАЛЬ удовлетворяет требованиям всех категорий пользователей: язык предоставляет возможность работать в режиме диалога, что может быть весьма полезно при обучении студентов.

В TURBO-Паскале используются основные определения стандартного Паскаля, установленные Йенсоном К. / Jensen / и Виртом Н. в руководстве для пользователей Pascal User Manual and Report.

Кроме того, для того, чтобы язык TURBO-Паскаль был более универсальным, в него включены множества внешних стандартных процедур и функций.