1. Основи алгоритмізації та програмування
1.1. Послідовність рішення задачі з допомогою еом
Послідовність рішення задачі по розробці програм складається з наступних етапів:
1. Розробка математичної моделі, яка включає в себе:
визначення вихідних даних;
визначення кінцевого результату;
визначення послідовності дій по перетворюванню початкових даних в кінцевий результат.
2. На основі розробленої математичної моделі створюється алгоритм, що являє собою послідовність дій, які описані в словесному, графічному, словесно-формульному вигляді. Алгоритм повинен відповідати шести основним властивостям: зрозумілість; дискретність; масовість; формальність; визначеність; закінченість.
Існує три базові алгоритмічні структури.
Перша - слідування.
Друга - розгалуження.
Третя- циклічні.
Рис 1. Базові алгоритмічні структури
3.Алгоритм описується операторами вибраної мови програмування.
Мова програмування - це набір ключових слів та певні правила їх запису, що забезпечують виконання послідовності дій відповідно до розробленого алгоритму.
Що ж входить в поняття мови програмування?
По-перше, це набір дій, які ми можемо виконати з допомогою ЕОМ.
Серед набору дій можна відмітити базові:
Дія введення з різних пристроїв вводу (клавіатури, накопичувач на магнітних дисках та інші).
Дія виведення на різні пристрої виводу (дисплей, накопичувач на магнітних дисках, принтери та інші).
Дія присвоєння, коли ведеться обробка інформації в програмі.
Дія переходу, коли змінюється послідовність виконання дій.
Названі дії дають можливість реалізувати першу базову алгоритмічну структуру. Для забезпечення реалізації другої базової структури мови програмування повинні мати засоби виконання дії при наявності умов. А для реалізації третьої алгоритмічної структури необхідно мати інструмент для повторення дій.
Тепер ми можемо відповісти на питання, що входить в поняття мови програмування:
1.Середовище програмування - це набір програм, що забезпечує комп’ютерний етап підготовки програми.
2.Форма представлення даних в програмі (константи, змінні, масиви і т.д.).
3. Набір ключових слів та певні правила їх запису, що забезпечують виконання послідовності дій відповідно до розробленого алгоритму.
1.2.Середовище turbo Pаscаl
Середовище програмування забезпечує комп`ютерний етап підготовки програми, який складається з трьох стадій:
1) Введення тексту програми за допомогою екранного редактора;
2) Трансляція - переклад тексту в двійковий код;
3) Компіляція - об’єднання тексту в програми з бібліотеками об’єктних модулів і створення програми для ЕОМ, яке являє собою набір послідовності кодів команд для процесора.
Робота з turbo Pаscаl починається після запуску на виконання файла TURBO.EXE. На екрані з'являється вихідне зображення .
У верхній частині екрана з'являється основне меню:
File |
Edit |
Run |
Compile |
Options |
Debug |
Break/Watch |
Файл |
Редагування тексту |
Запуск на виконання |
Компіляція |
Опції |
Налагодження |
Крапки зупинки Перегляд змінних |
Рис.2. Падаюче меню turbo Pаscаl
Активізувати це меню можна натисканням клавіші F10 . Кожне слово в основному меню являє собою заголовок вертикального підменю, що може з'являтися під ним . Клавішами керування курсором ("<-вліво " і "->вправо" ) можна вибрати будь-який пункт основного меню клавішею введення (Еnter), потім активізувати відповідне йому підменю .
Область під основним меню розділена на два вікна: Еdit і Watch. Вікно Edit - це робочий простір для роботи з текстом програми, а в вікні Watch з'являється специфічна інформація, необхідна при налагодженні програм. Переключення між цими вікнами можливе в будь-який момент роботи із системою. Наприклад, для переходу в вікно Edit досить з основного меню вибрати пункт Edit або натиснути комбінацію клавіш Alt+E. Індикацією того, що вікно Edit стало активним, служить зміна рамки цього вікна, що обрамовує (одинарна лінія заміняється подвійною), і поява миготливого курсору всередині нього. Після цього можна приступати до роботи з вихідним текстом програми. Переключення на вікно Watch і назад здійснюється натисканням клавіші F6.
Є ще одне вікно, доступне в turbo Pаscаl - це вікно Output, в якому можна переглянути результат виконання програми. З вікна Watch можна потрапити у вікно Output, натиснувши комбінацію клавіш Alt+F6. Ще одне натискання цієї клавіші повертає нас назад. Натискання F6 активізує Edit. Інший спосіб побачити результат роботи програми полягає в переключенні на повноекранний варіант вікна Output комбінацією клавіш Alt+F5. Повернутися назад можна, натиснувши будь-яку клавішу.
У нижньому рядку екрана знаходиться рядок підказок, на якому зазначена відповідність між функціональною клавіатурою і діями, що виконуються. F1-Help - F5-Zoom – Збільшення, F6-Switch – Переключення, F7-Trace – Трасування, F8-Step - По кроках, F9-Make - Спеціальна компіляція, F10-Menu - Головне меню. В документації по turbo Pаscаl, що додається до пакета, ці ключі називаються "гарячими" (Hot keys). З їхньою допомогою багато дій можна робити "в обхід" системи меню.
Вид цього рядка залежить від режиму, в якому знаходиться середовище програмування. Нижче наводиться таблиця базових функцій, які належать функціональній клавіатурі:
F1 - Активізує вікно контекстної допомоги;
F2 - Записує програму, що знаходиться в вікні Edit на диск;
F3 - Запитує команду Load для читання файлу з диску в вікно Edit;
F4 - Налагоджувальна операція. Включає виконання програми до рядка, в якій знаходиться курсор, і її припинення;
F5- Збільшує поточне вікно до повного екрана;
F6- Переключає між вікнами Edit , Watch і Output (в залежності від поточного вікна);
F7 - Налагоджувальна операція. Включає виконання програми по рядках тексту в режимі трасування (тобто простежує дії програми й усередині процедур і функцій);
F8 - Налагоджувальна операція. Включає виконання програми по рядках без заходу в процедури і функції;
F9 - Виконує операцію Make (один із способів компіляції програми);
F10 - Переключає між обраним екраном і верхнім рядком меню.
Редактор turbo Pаscаl являє собою повну програму текстового процесора. в додаток до основних функцій редагування (таким, як вставка і видалення) можна виконувати і більш складні дії : пошук і заміну рядка символів в блокові операції.
Після набору тексту програми в редакторі можна провести її компіляцію і запуск на виконання , натиснувши лише комбінацію клавіш Ctrl+F9 . Результатом цієї компіляції є компактний і ефективний код, що виконується.
Вікно перегляду результатів Output
Скомпільована програма відразу готова до роботи: в вікні Output будуть виводитися всі повідомлення і запити програми. Після її завершення відбувається повернення в систему. Якщо потрібно ще раз подивитися, що вивела на екран програма, то потрібно натиснути на клавіші Alt+F5 . На екрані з'явиться результат роботи програми.
Інша можливість переглянути результат - це перехід в вікно Оutput і збільшення його до повного екрана. Для цього необхідно провести наступні дії:
1) Натиснути клавішу F6 (активізація вікна Watch);
2) Натиснути комбінацію клавіш Alt+F6 для заміни вікна Watch на вікно Output ;
3) Натиснути клавішу F5 для розширення його до повного екрана.
Для повернення потрібно виконати перераховані дії в зворотному порядку (F5 , Alt+F6 , F6 ) .
У мові turbo Pаscаl реалізовано декілька процедур, що дозволяють керувати появою тексту на екрані. Наприклад, процедури Writeln і Write, що виводять інформацію на дисплей; GotoXY, що встановлює курсор у зазначеному місці; ClrScr, що очищає екран від поточної інформації.
Вікно перегляду змінних Watch
Це вікно призначене для відлагодження програми. в ньому можна спостерігати зміни значень усіх змінних при її по кроковому виконанні. Вікно Watch є важливою частиною налагоджувальника turbo Pаscаl - інструмента для локалізації і виправлення помилок при розробці програми.
Для вибору змінних і виразів, які необхідно спостерігати в вікні Watch, можна користуватися підменю Break/Watch основного меню. Для цього система встановлюється в один із режимів покрокового виконання (клавішею F7 ).
Структура меню
Головне меню turbo Pаscаl з'являється в верхньому рядку екрана і містить сім пунктів. З вікон Edit , Watch або Output можна активізувати меню, натиснувши клавішу F10. Після цього використовується два способи вибору пунктів із нього:
1. Натискання клавіші керування курсором (вправо і вліво) для переходу на наступний пункт і потім клавіші введення для появи відповідного вертикального підменю.
2. Натискання клавіші з літерою, що відповідає виділеній літері потрібного пункту.
Один із семи пунктів головного меню - Edit (редагування тексту ) активізує вікно Edit і встановлюють миготливий курсор. Після цього можна набирати текст програми . Інші пункти головного меню працюють таким чином: після вибору пункту під ним з'являється підменю, в якому перераховані можливі команди або опції. Наприклад, пункт File (робота з файлами) має підменю:
-
Load F3 - Читання файла
Pick Alt-F3 - Історія роботи
New - Новий файл
Save F2 - Запис файлу
Write to - Запис файла з новим ім'ям
Directory - Перегляд каталогу
Change dir - Зміна каталогу
OS shell - Тимчасовий вихід в MS-DOS
Quit Alt-X - Вихід із системи
Вибір пункту із підменю здійснюється аналогічно виборові пункту із головного меню, однак клавіші керування курсором інші (нагору – униз). Вибір також можна зробити, натиснувши відповідну літеру клавіші. Наприклад, для вибору команди Load потрібно натиснути клавішу L.