Ф. 4.7-004-01

Қазақстан республикасының білім және ғылым министрлігі

Алматы энергетика және байланыс университеті

«Компьютерлік технологиялар» кафедрасы

«Информатика» пәнінің Бағдарламалау бөлімінен дәрістерге арналған

Ә Д І С Т Е М Е Л І К Н Ұ С Қ А У

Түзуші: п.ғ.д., доцент Сыдықов Б.Д.

Алматы, 2013ж.

Кіріспе

Информатика пәні үшін, жалпы алғанда тіл ұғымы және дербес түрде бағдарламалау тілі ең бір негізгі, белді ұғым болып табылатындығы белгілі. Сондықтан информатиканың бағдарламалау тілдері бөлімінің негізгі идеяларының бірі – барлық фактілерді (ақпараттық моделдер олар туралы ұстанымдарды, ақпараттардың берілуі, оларды өңдеу туралы жазбалар және т.б.) қайсыбір дәл, мейлінше қатаң, нақты анықталған тіл арқылы өрнектеу болып табылады. Бұл идеяның шынайылығы, мұндай фактілерді конструктивті түсіну тәуелсіз атқарушы - компьютерге немесе жүйеге арналған болуынан туындайды.

Информатикада қолданылатын бағдарламалау тілдері жиынтығы әртүрлі болып келеді. Бұл тілдер атқаратын қызметі бойынша ерекшеленеді: сараптамалық жүйелер мен жасанды интелект жүйелеріндегі білімді ұсыну үшін, мәліметтер қорының құрылымын және мәліметтер қорындағы сұраныстар өрнегі үшін, командалық тілдердегі операциялық жүйелердің мүмкіндіктерін жариялау үшін, бағдарламаларды бағдарламалау тілінде беру үшін, жобалауды автоматтандыру жүйелерінде және физикалық объектілерді сипаттау үшін және т.б.

Әрбір тақырыпта теориялық біліммен қатар осы ақпаратты тиянақты меңгеру мақсатында дайын бағдарламалар, жобалар келтірілген. Бағдарлама құрудың тәсілдері түсінікті болуы үшін оның сөз жүзіндегі алгоритмін ұсындық.

1-лекция.

1. Бағдарламалау жүйелері туралы жалпы мағлұмат.

Ерте заманнан бастап-ақ адамдарға есептеу жұмыстарын жүргізу қажет болған. Ең алғашқы есептеулерді ата-бабаларымыз қолдың саусақтары немесе сүйектерді, тастарды қолдану арқылы жүргізген. Есептеуіш құрылғыларды бұдан бірнеше ғасыр бұрын жасаумен айналыса бастаған, әсіресе XVII ғасырдан бастап ұлы ғалымдар көп айналысты. Уақыт өткен сайын ондай есептеуіш құралдарының түрлері де өзгеріп жетілдіріле түсті. Бұл сананың дамуы астрологиялық есептеулерге де ықпалын көп тигізді.

Тұңғыш есептеуіш машинасын 1642 жылы француз оқымыстысы Блез Паскаль (1623-1662) жасады. Бұл есептеу құрылғысы көп мәнді сандарды азайтып қосуға арналды. Сондықтан оны арифмометр деп атады.

Ғылым мен техниканың қарқынды дамуының нәтижесінде XX ғасырдың 40 жылдары алғаш рет электронды – цифрлы есептеуіш машинасы жасалынды.

Қазіргі уақытта қолданылып жүрген ЭЕМ немесе компьютер арқылы күрделі есептеулер жасауға мүмкіндік туды. ЭЕМ-де есептеулерді жүргізуді жеңілдету үшін кез келген басқа құрал-сайман сияқты оның тілін білу қажет. Адам мен ЭЕМ арасындағы байланыста алдын-ала келісіммен алынған шарттар жүйесін беретін нақты бір тіл атқарады. Соңғы кездерде компьютердің түрлері көбейуімен қатар көптеген программалау тілдері пайда болды.

Дүние жүзіне кең таралған тілдерге Фортран, Бейсик, Паскаль, СИ, ПЛ/1, Ассамблер, Алгол және т.б. Осы тілдердің біреуін жақсы білген адам басқа тілдердіде тез меңгеріп ала алады.

Паскаль программалау тілі Блез Паскальдың құрметіне арналып 1971 жылы Швейцариядағы жоғары политехникалық мектептің информатикалық институтының профессоры Никлаус Вирт жасап шығарды.

Тілдің ерекшеліктері:

• қарапайым, тез арада жете меңгеруге ыңғайлы;

• деректердің құрылымына қарай сандық, белгілік және екілік ақпаратпен жұмыс жүргізуге және күрделі алгоритмді бағдарлама жасауға қызмет етеді;

• жүйелік бағдарламалауда кеңінен қолдануына оның өте тиімді программа құру мүмкіндігі септігін тигізеді.

Белгілі бір есепті шешуде, есептеу жүргізуде қанат іс-қимылдарды нақты түрде ретімен сипаттайтын іс-әрекеттер жоспарын программа (бағдарлама) дейміз.

Іс-әрекеттердің ретімен анықталған ереже бойынша орындалуын алгоритм дейміз.

Сонымен программа тиісті алгоритмдік тілде жазылады. Паскаль тілінде жазылған программа ағылшын сөзінен құралған қызмет сөздер тізбегінен тұрады. Әрбір аяқталғын іс-қимылдан соң нүктелі үтір (;) қойылады.

Программада көрсеткішті және бөлшектүріндегі “этажды” жазулар мүлдем қолданылмайды. Оладың орнына келісілген белгілер қолданылады.

Жалпы түрде Паскаль тілінде программа былай жазылады:

Program < программа аты>;

Var <айнымалы аты>, . . . <айнымалы аты> : <түрі>;

Begin

Программаның орындалу бөлігі;

end.

Үшбұрыштың ауданын есептеу программасын құрып көрелік:

Program audan (input, output);

Var a, b, c, p, S: Real;

Begin

Read (a , b, c);

p:= 0.5 * (a + b + c);

S:= sqrt (p*(p-a)*(p-b)*(p-c));

Write (S)

end.

ЭЕМ-ді пайдалану істерін қарастырмас бұрын оның жұмысымен тығыз байланысты алгоритм, программа ұғымдарын білуіміз қажет. Әрбiр ЭЕМ алдын ала берiлген алгоритммен, яғни жоспармен жұмыс iстейдi. Алгоритмдi заңдылық, реттелген амалдар жиыны, кезекпен орындалатын операциялар тiзiмi деп ұғынған жөн. Бұл ұғым қазіргі кезде кеңінен қолданылып жүр.

Алгоритм – берiлген есептiң шығару жолын реттелген амалдар тiзбегi түріне келтiру. Кез келген есептi қарапайым амалдарды тiзбектей орындау арқылы шығаруға болады. Алгоритмдi ЭЕМ–де орындау үшiн оны программа түрiнде жазып шығу керек.

Программа – алгоритмдi машинаға түсiнiктi нұсқаулар тiзiмi ретiнде жазу. Программа машинаға түсінікті командалардан тұрады. Осы командалар тізбегі орындалу барысында есептің нәтижесі шығады. Әрбір ЭЕМ алдын ала жазылған программамен істейді. Программа арнайы мәтiн арқылы ЭЕМ–ге тапсырманың реттi кезегiн хабарлайды. Процессор программаның құрамындағы командаларды кезекпен орындап отырады. Командалар тізбегін программа деп қарастыруға болады. Команда бір ғана қарапайым амалды орындау үшін бұйрық ретінде беріледі. Командалар: арифметикалық немесе логикалық амал; ақпаратты тасымалдау командасы; берілген сандарды салыстыру командасы, келесі командаларға көшу тәртібін орындау т.с.с.