Лекции по информатике [Лебедев] / Лекция1
.pdfВбольшинстве книг есть вспомогательная
перекрестная таблица, связывающая элементы иерархической структуры с элементами линейной структуры, то есть разделы, главы и параграфы с номерами страниц. В книгах с простой иерархической структурой, рассчитанных на последовательное чтение, эту таблицу принято называть оглавлением, а в книгах со сложной структурой, допускающей выборочное чтение, ее называют содержанием.
Для обеспечения быстрого доступа к данным на носителях информации необходимо, чтобы они имели упорядоченную структуру. Поэтому все пространство накопителя разбито на 4 части:
1.Boot Record – загрузочная запись;
2.FAT – таблица (Fat allocation table) – таблица размещения файлов содержит полную карту принадлежности секторов диска файлам и каталогам;
3.Каталог файла содержит информацию об именах
файлов, время и дату создания, размер файла и пр. атрибуты файла. Обладает иерархической структурой.
4.Пространство данных используется для хранения данных из файлов и занимает большую часть носителя.
Вкачестве единицы хранения данных принят объект переменной длины, называемый файлом.
Файл — это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным собственным именем и расширением (типом).
Обычно в отдельном файле хранят данные, относящиеся к одному типу. Это может быть текст статьи, рисунок, база данных и т.д. В этом случае тип данных определяет тип (расширение) файла:
текстовый (*.txt), графический (*.bmp, *.jpg, *.gif) ,
база данных (*.db) и т.д.
Имя файлу присваивает пользователь, а
расширение пакет программ, с которым пользователь работает. Например, пользователь создал документ в редакторе Word и дал команду сохранить его с именем Текст. В результате сохраненному документу будет присвоено имя Текст.doc. Точка и следующие за ней буквы и есть расширение. Расширение .mdb присваивается файлу созданному в СУБД Access, расширение
.bas - программе, написанной на языке программирования Basic и т.д. Такая запись имени файла позволяет сразу выделить в перечне файлов документ нужного типа.
Вкачестве вершины структуры служит имя носителя (диска), на котором сохраняются файлы. Далее файлы группируются в каталоги (папки), внутри которых могут быть созданы вложенные каталоги
(папки).
Путь доступа к файлу начинается с имени устройства и включает все имена каталогов (папок), через которые проходит. В качестве разделителя используется символ «\» (обратная косая черта). В одной папке не может быть двух файлов с одинаковыми именами.
Общем формат записи:
<имя носителя:>\<имя каталога-1>\...\<имя каталога-М>\ <собственное имя файла>
Например, С:\АВТОМАТ\АТМОСФЕРА\Результаты С:\РАДИО\РЕЛЬЕФ\Результаты
Первый файл находиться на диске С: в каталоге АВТОМАТ внутри которого находится подкаталог АТМОСФЕРА. Второй файл Результаты записан в каталоге РАДИО внутри которого находится подкаталог РЕЛЬЕФ).
Основы алгоритмизации
Алгоритм – это понятное и точная последовательность действий (набора операций и правил их чередования), направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи [1].
Перед решением любой задачи на ПК выполняются 5 этапов. Основными из них являются алгоритмизация и программирование.
Алгоритмизация задачи - процесс разработки (проектирования) алгоритма решения задачи с помощью ПК на основе ее условия
и требований к конечному результату.
Вобщем случае алгоритмизация вычислительного процесса включает следующие действия:
•последовательную декомпозицию задачи на отдельные шаги;
•формальную запись содержания каждого шага;
•определение общего порядка выполнения шагов;
•проверку правильности алгоритма.
[1]Алгоритм происходит от имени узбекского ученого IX в. Аль-Хорезми, который в своем труде "Арифметический трактат", переведенном в XII в. с арабского на латынь, изложил правила арифметических действий над числами в позиционной десятичной системе счисления. Эти
правила и называли алгоритмами.
Алгоритмы обладают целым рядом свойств:
Понятность для исполнителя - содержание предписания о выполнении только таких действий, которые входят в систему команд исполнителя.
Дискретность (прерывность, раздельность) - выполнение
команд алгоритма последовательно, с точной фиксацией моментов окончания выполнения одной команды и начала
выполнения следующей.
Определенность - каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не
требует никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче.
Результативность - либо завершение решения задачи после выполнения алгоритма, либо вывод о невозможности продолжения решения по какой-либо из причин.
Массовость - означает, что алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, т.е. он должен быть
применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными.
Для решения одной и той же задачи можно использовать
различные алгоритмы. В связи с этим их нужны сравнивать
по определенным критериям качества алгоритмов.
Временные характеристики алгоритма определяют
длительность решения и временную сложность.
Длительность решения выражается через количество
операций, выполняемых конкретной машиной.
Временной сложностью алгоритма - зависимость времени
счета, затрачиваемого на получение результатов от объема исходных данных.
Объемные характеристики алгоритма определяют его информационную сложность, которая связана со
сложностью описания, накопления и хранения исходных,
промежуточных и результирующих данных при решении
определенной задачи.
Объем текста алгоритма (программы) определяется количест-
вом действий, использованных для записи алгоритма.
Сложность структуры алгоритма определяется количеством
маршрутов, по которым может реализовываться процесс
вычислений и сложностью каждого маршрута.
Способы описания алгоритмов
К средствам описания алгоритмов относятся следующие
основные способы: словесный (текстовый); графический;
псевдокоды и табличный.
Словесный способ записи алгоритмов представляет собой последовательное описание основных этапов обработки
данных и задается в произвольном изложении на
естественном языке. Например, вычислить с=a*b.
1.Ввести значение a.
2.Ввести значение b.
3.Вычислить значение с=a*b.
4.Вывести результат из ячейки c.
Графический способ представления алгоритмов является более наглядным по сравнению со словесным и часто
реализуется в виде блок-схем. Для начертания этих схем
используется набор символов, определяемых ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807 - 85) "Единая система программной
документации".