Лекція № 15

Тема. Основи алгоритмізації та програмування.

План.

1. Мови програмування

2. Транслятори, види та призначення.

3. Алгоритми та їх властивості. Способи опису алгоритмів.

1. Мови програмування.

Процес складання програм називається програмуванням. Програмування нині стало самостійною науковою дисципліною, його вивчають у школах, коледжах, вищих закладах освіти.

Мова програмування - це штучна мова для написання команд, виконуваних обчислювальною машиною. Мова програмування складається з фіксованого словника і сукупності правил (синтаксису) написання команд.

Мови програмування поділяють на:

• Машинно-орієнтовані (низького рівня);

• Машинно-незалежні (високого рівня).

Мова найнижчого рівня - мова машинного кодування (мова команд процесора ЕОМ). Усі команди процесора мають свої числові коди. Після коду команди вказують звідки потрібно взяти дані для її виконання і куди помістити результати виконання команди. До мов низького рівня належать мови Асемблера (від англ. To assemble – складати, компонувати).

Мова програмування високого рівня має свій алфавіт − багато символів, з яких складаються ключові слова мови, кожне з яких виконує свою функцію. До написання програми високого рівня програміст має скласти алгоритм розв’язання задачі, тобто поетапний план дій. Через це мови, що потребують попереднього складання алгоритму називають алгоритмічними.

Мови високого рівня почали створюватися програмістами вже з середини 50-х рр.20 ст. Однією з перших мов такого типу стала мова Фортран ( від англ. FORmula TRANslator - перекладач формул. Так само, як і перші обчислювальні машини, ця мова призна­чалася переважно для проведення природничо-наукових та математичних обчислень. У вдосконаленому вигляді ця мова збереглася дотепер. Серед сучасних мов високого рівня вона є однією з найпоширеніших при проведенні наукових досліджень.

У 1957 р. було створено мову Алгол (англ. ALGOrithmic Language - алгоритмічна мова). Ця мова призначалася для розв'язування науково-технічних задач.

В кінці 50-х років у Массачусетському технологічному інституті (США) було створено мову ЛІСП. Ця мова широко використовуєть­ся для створення систем штучного інтелекту.

Мову Кобол було розроблено в 1960 р. Призначення цієї мови - розв'язання економічних задач, обробка даних для банків, страхових компаній та інших подібних установ.

У 1963 р. 20 ст. у Дартмутському коледжі (США) було створено мову БЕЙСІК. В основу Бейсіка було покладено мову Фортран. Завдяки простоті мови Бейсік багато школярів і програмістів-початківців стають на свій шлях у програмуванні.

Мова Пролог розроблена на початку 70-х рр. 20 ст. у Франції. Свою назву вона дістала від слів "Програмування мовою ЛОГіки". Основою цієї мови є закони математичної логіки. Так само, як і мова Лісп, Пролог застосовується, здебільшого, при проведенні досліджень у галузі програмної імітації діяльності мозку людини.

Мову Паскаль, що з'явилася в 1971 р., назвали так на честь видатного французького математика XVII ст., винахідника першої у світі арифметичної машини Блеза Паскаля. Цю мову було створено швейцарським ученим, фахівцем у галузі інформатики Ніклаусом Віртом, як мову саме для навчання методам програмування. Мова Паскаль навчає не тільки правильному написанню програми, а й тому, як правильно розробляти метод розв'язання задачі, підбирати способи подання й організації даних, що використовуються в задачі. Із 1983 р. мову Паскаль було введено в навчальні курси інформатики середніх шкіл США.

На основі мови Паскаль наприкінці 70-х рр. хх ст. було створено мову Ада, яку так назвали на честь обдарованого математика Ади Лавлейс. Мову Ада було розроблено на замовлення Міністерства оборони США, і спочатку вона призначалася для розв'язування задач, пов'язаних із управлінням космічними польотами. Ця мова застосовується в задачах управління бортовими системами космічних кораблів, системами забезпечення життєдіяльності космонавтів у польоті, складними технологічними процесами.

Нині популярною серед програмістів є мова Сі, яку створив у 1972 р. Денніс Ритчі. Спочатку мова Сі призначалася для написання програм операційної системи UNIX. І операційна система UNIX, і її прикладні програми написані мовою Сі. Ця мова дає змогу писати гнучкі програми, що використовують усі можливості сучасних персональних комп'ютерів.

Останнім часом у програмуванні набув значного розвитку об'єктно-орієнтований підхід. Це метод програмування, який імітує реальну картину світу: інформація, що використовується для розв'язування задачі, подається у вигляді великої кількості взаємодіючих об'єктів. Кожний з цих об'єктів має свої властивості та способи поведінки. Взаємодія об'єктів здійснюється за допомогою передавання повідомлень: кожний об'єкт може одержувати повідомлення від інших об'єктів, запам'ятовувати інформацію та опрацьовувати її певним способом і, в свою чергу, надсилати повідомлення. Так само як і в реальному світі, об'єкти зберігають свої властивості та поведінку в сукупності, беручи частину з них від батьківських об'єктів.

Ідеологія об'єктно-орієнтованого підходу використовується практично в усіх сучасних програмних продуктах, включаючи операційні системи.

Перша об'єктно-орієнтована мова Simula-67 була створена як засіб моделювання роботи різних приладів та механізмів. Більшість сучасних мов програмування - об'єктно-орієнтовані. Серед них останні версії мови Pascal, С++, Java(програми, написані цією мовою, можна виконувати в будь-якій ОС. Вона також використовується для програмування в Internet).

У даний час існує близько двох тисяч мов програмування. Широко використовуються системи візуального програмування Visual Basic, Visual С++, Dеlрhi і та ін. Вони дають змогу створю­вати складні прикладні пакети, які мають простий та зручний інтер­фейс для користувача.