Контрольные вопросы

7.1.1. Перечислите этапы решения задач на компьютере.

7.1.2. На каком этапе решения задачи на компьютере производится выбор способа решения?

7.1.3. На каком этапе решения задачи на компьютере создается алгоритм решения?

7.1.4. На каком этапе решения задачи на компьютере создается компьютерная программа?

7.1.5. Опишите процесс отладки и тестирования программы.

7.2. Понятие о структурном программировании. Модульный принцип программирования. Подпрограммы. Принципы проектирования программ сверху-вниз и снизу-вверх

Структурное программирование – методология и технология разработки программных комплексов, основанная на принципах:

– программирования «сверху-вниз»;

– модульного программирования.

При этом логика алгоритма и программы должны использовать три основные структуры: последовательное выполнение, ветвление и повторение.

Главная идея структурного программирования состоит в том, что основными для написания программ являются три типа операторов: линейный, ветвление, организация цикла (глава 5).

Модульное программирование – метод разработки программ, предполагающий разбиение программы на независимые модули. Считается, что:

– оптимальный по размерам модуль целиком помещается на экране дисплея;

– разделение большой программы на модули облегчает ее разработку, отладку и сопровождение.

Модульная программа – это такая программа, в которой любую часть логической структуры можно изменить, не вызывая изменений в остальных частях программы.

Модульная структура программы отражает одну из особенностей структурного программирования.

Модуль характеризуют:

– один вход и один выход – на входе программный модуль получает определенный набор исходных данных, выполняет содержательную обработку и возвращает один набор результатных данных, т.е. реализуется стандартный принцип IPO (Input-Process-Output) – вход-процесс-выход;

– функциональная завершенность – модуль выполняет перечень регламентированных операций для реализации каждой отдельной функции в полном составе, достаточных для завершения начатой обработки;

– логическая независимость – результат работы программного модуля зависит только от исходных данных, но не зависит от работы других модулей;

– слабые информационные связи с другими программными модулями – обмен информацией между модулями должен быть по возможности минимизирован;

– обозримый по размеру и сложности программный элемент.

Любая программа, независимо от языка, на котором она написана, должна удовлетворять определенным требованиям.

Во-первых, она должна работать правильно, т. е. не просто выполнять нужные действия, но всегда выполнять их правильным образом.

Во-вторых, любую программу должно быть легко изменить (модифицировать).

Правильность и легкость модификации достигаются за счет применения структурного подхода к программированию. Его еще называют методом пошаговой детализации и методом программирования «сверху-вниз».

Первый шаг заключается в описании решения задачи и самом общем виде. Затем в это описание шаг за шагом вносятся детали. Детализирование производится до тех пор, пока по полученному описанию можно будет легко написать программу. Сначала алгоритм решения формулируется на естественном языке или на языке блок-схем, затем, когда задача детализирована настолько, что каждому действию соответствует один глагол на естественном языке, программа «переводится» на язык программирования.

Разрабатывая некоторые детали программы, иногда прибегают к другому методу, называемому «снизу-вверх». При этом программист как бы забегает вперед, предугадывает, что надо будет выполнить на нижних уровнях и записывает это сразу на языке программирования.

Вычислительная система с пакетной обработкой – это система, в которой предусмотрено поочередное выполнение программ пользователей, вводимых одновременно в виде пакета.

В программе следует использовать комментарии, объясняющие алгоритм действий. Любой пользователь-программист должен иметь возможность разобраться в том что и как делает программа. Программисту, создавшему код программы, также может понадобиться комментарий, особенно через некоторое время после ее написания.

По тем же причинам переменные, константы и подпрограммы должны иметь осмысленные имена, отражающие их суть. Короткие, однобуквенные имена стоит давать только вспомогательным переменным типа счетчиков.

Все конкретные значения данных должны вводиться в программу с помощью констант и переменных, объявленных (по возможности) в начале программы, чтобы при изменении данных их можно было поменять только в одном месте, а не перечитывать весь текст программы.