Лекция № 3 Алгоритмизация и программирование. Классификация программного обеспечения.

Программное обеспечение – это совокупность программ и правил со всей относящейся к ним документацией, позволяющих использовать вычислительную машину для решения различных задач. Решение задач на ЭВМ реализуется программным способом, путем выполнения последовательно во времени отдельных операций над информацией, предусмотренных алгоритмом решения задачи. Алгоритм – это точно определенная последовательность действий, которые необходимо выполнить над исходной информацией, чтобы получить решение задачи. Алгоритм может задаваться в виде последовательности унифицированных структур или команд, либо последовательности операторов языка программирования высокого уровня (программа), либо последовательности кодов компьютера (в машинных кодах).

Алгоритм обладает целым рядом свойств. Прежде всего - это дискретность, точность, понятность, а также результативность и массовость.

Дискретность - это разбиение алгоритма на ряд отдельных законченных действий - шагов. Вернемся к нашей инструкции. Если не разбить ее на некоторое количество пунктов (шагов), то теряется сам смысл инструкции (алгоритма). Наша инструкция (алгоритм) как раз и нацелена на получение некоторого количества более простых и понятных последовательных действий. Отсюда следуют и другие свойства алгоритма. Точность - это указание последовательности шагов. Вызывает сомнение, что Вам понравился бы результат, если Ваш повар сначала положил продукты в печь, а затем начал бы нарезать. Понятность - это однозначное понимание и исполнение каждого шага алгоритма его исполнителем. Очевидно, что для успешного достижения результата, необходимо чтобы каждый пункт инструкции (алгоритма) был понятен его исполнителю (повару). Поэтому, прежде чем давать инструкции, необходимо выяснить, а какие команды будут поняты.

Результативность - обязательное получение результата за конечное число шагов. Согласитесь, если бы Вы не были уверены, что в итоге получите именно те бутерброды, которые хотите, то и не начали бы составлять никакой инструкции. Массовость - применимость алгоритма к решению целого класса однотипных задач.

Теперь, когда мы знаем, что такое алгоритм, как он выглядит и какими свойствами должен обладать, давайте попробуем вместе составить словесные алгоритмы решения некоторых задач.

1. Составить алгоритм вычисления следующей функции:

a=2,68; b=1,75.

х=1,27.

Решение.

Прежде, чем приступить к составлению алгоритма, давайте определим элементы функции и их назначение. Очевидно, в функции участвуют две формулы: и . Выбор, по какой из формул рассчитывать функцию, определяется значением переменной x. Числа a и b в формулах являются константами, введенными, во-первых, для более наглядного написания формул, а во-вторых, для расширения класса задач, решаемых данным алгоритмом (изменяя константы, мы получаем новые задачи).

Итак, для того, чтобы получить решение, мы должны, во-первых, узнать, чему равны значения констант a и b, во-вторых, узнать, для какого значения х будем вычислять функцию, в-третьих, в зависимости от значения х выбрать формулу для расчета у и вычислить функцию, и, наконец, вывести (записать) полученный результат.

Формально, алгоритм расчета функции будет выглядеть следующим образом:

1. Задаем значение a и b: a=2,68; b=1,75.

2. Получаем значение x, для которого надо вычислить функцию, х=1,27.

3. Если x<1, то вычисляем функцию по первой формуле (подпункт 3.а), иначе - по второй (пп. 3.b).

   1. .

   2. .

4. Записываем результат и завершаем работу.