Алгоритм: определение, свойства, способы представления.

Алгоритм: определение, свойства, способы представления.

Под алгоритмом понимают совокупность точных и однозначных инструкций для некоторого исполнителя данного алгоритма, предназначенных для решения какой-либо задачи (достижения какой-либо цели). При этом предполагается выполнение следующих свойств:

1) Дискретность – команды, инструкции алгоритма представляют собой разделимую последовательность действий.
2) Конечность – число шагов алгоритма должно быть конечно.
3) Определенность (однозначность, детерминированность) – каждая команда алгоритма должна быть однозначно воспринята исполнителем.

4) Массовость – алгоритм предназначен для решения множества задач заданного вида.
5)Эффективности – интерес представляют в первую очередь такие алгоритмы, которые решают поставленную задачу в пределах допустимого времени с желательно меньшим расходом ресурсов исполнителя.
Способы представления алгоритмов

Существует три основных способа представления алгоритмов:

1) графический;

2) неформальная языковая (алгоритмическая) нотация (запись);

3) запись на алгоритмическом языке.

Любая форма записи (представления) алгоритма должна обеспечивать свойства алгоритма: дискретности, конечности, определенности, массовости.

В графической форме алгоритм представлен в виде геометрических фигур. Обычно они связываются линиями, которые показывают направление передачи информации при исполнении алгоритма. Существует несколько вариантов графического представления алгоритмов, но широкую известность получило (и стало фактическим стандартом графического представления) представление в виде блок-схем. Алгоритм может быть представлен в виде записей литературного языка, например, русского. В этом случае последовательностью предложений описывается последовательность действий исполнителя, которым может быть в большинстве случаев только человек. Никаких специальных правил и требований к таким записям алгоритмов не предъявляется. Главное, что бы выполнялись требования, предъявляемые к алгоритмам, о которых указывалось выше.

В неформальной алгоритмической нотации может использоваться так называемый псевдокод. Псевдокод – это запись алгоритма с использованием языковых конструкций известных алгоритмических языков, либо языков программирования.

Третий способ представления алгоритмов – это способ записи алгоритмов с использованием алгоритмических языков, либо языков программирования. Алгоритмический язык – это система правил и обозначений для точной и однозначной записи алгоритмов. Такая запись является формализованной. Это означает, что запись подчиняется строгим требованиям синтаксиса языка. Язык программирования – это система обозначений и правил для записи алгоритмов, предназначенная для использования на ЭВМ. Очевидно, способ представления алгоритмов на алгоритмических языках программирования играет ведущую роль. Существует большое количество языков программирования. Одни из них широко распространены: Basic, Pascal и т.д.

 

Основные алгоритмические конструкции. Алгоритмический язык.

Основные алгоритмические конструкции:

1) Линейный алгоритм.

В алгоритмическом языке линейным является алгоритм, состоящий из команд, выполняющихся одна за другой. Они в записи алгоритма располагаются в том порядке, в каком должны быть выполнены предписываемые ими действия. Такой порядок выполнения называется естественным.

2) Ветвящийся алгоритм.

При исполнении алгоритмов приходится не только находить значения величин, но и анализировать их свойства, сравнивать их друг с другом и в зависимости от результата сравнения выбирать ту или иную ветвь алгоритма. Алгоритмы, имеющие несколько ветвей, называются нелинейными. К таким относятся разветвляющиеся и циклические алгоритмы. Для их записи применяются составные команды.

3) Циклический алгоритм.

Повторяющееся выполнение действий (групп действий),зависящее от выполнения условия, называется циклом. Любой цикл состоит из трех частей: начала, проверки и тела цикла. Начало – всегда первая часть цикла. Главная его функция – подготовить цикл. Проверка определяет момент выхода из цикла.

Базовая структура "цикл". Обеспечивает многократное выполнение

некоторой совокупности действий, которая называется телом цикла.

Алгоритмический язык

Алгоритмический язык — формальный язык, используемый для записи, реализации и изучения алгоритмов. Всякий язык программирования является алгоритмическим языком, но не всякий алгоритмический язык пригоден для использования в качестве языка программирования. В узком смысле слова алгоритмическим языком также называют семейство языков программирования Алгол.

 

Программирование. Эволюция языков программирования.

Программирование — в обычном понимании, это процесс создания компьютерных программ. Программированием также называют настройку электронных устройств и программно-аппаратных. В общем понимании, программирование - это процесс описания функционирования устройства, который может быть выражен либо в структуре самого устройства, либо в виде набора инструкций. Программирование сочетает в себе элементы науки, инженерной дисциплины, и искусства (авторской творческой деятельности).

В узком смысле под программированием понимается написание инструкций на конкретном языке программирования, часто по уже имеющемуся алгоритму (плану, методу решения задачи).

В более широком смысле под программированием понимают весь спектр активностей, связанных с созданием и поддержанием в рабочем состоянии программ (программного обеспечения ЭВМ.

Языки программирования

Большая часть работы программистов связана с написанием исходного кода, тестированием и отладкой программ на одном из языков программирования. Исходные тексты и исполняемые файлы программ являются объектами авторского права и являются интеллектуальной собственностью их авторов и правообладателей.

Различные языки программирования поддерживают различные стили программирования. Отчасти искусство программирования состоит в том, чтобы выбрать один из языков, наиболее полно подходящий для решения имеющейся задачи. Разные языки требуют от программиста различного уровня внимания к деталям при реализации алгоритма, результатом чего часто бывает компромисс между простотой и производительностью (или между временем программиста и временем пользователя).

Единственный язык, напрямую выполняемый ЭВМ — это машинный язык. Изначально все программы писались в машинном коде, но сейчас этого практически уже не делается. Вместо этого программисты пишут текст исходный код на том или ином языке программирования, затем (используя компилятор, интерпретатор или ассемблер) транслируют его, в один или несколько этапов в машинный код, готовый к исполнению на целевом процессоре, или в промежуточное представление, которое может быть исполнено специальной программой - виртуальной машиной, или интерпретатором. Если требуется полный низкоуровневый контроль над системой на уровне машинных команд и отдельных ячеек памяти, программы пишут на языке ассемблера, мнемонические инструкции которого преобразуются один к одному в соответствующие инструкции машинного языка целевого процессора ЭВМ.

 

Системы программирования. Структурное программирование. Стратегии решения задач.

Системой программирования называется комплекс программ, предназначенный для автоматизации программирования задач на ЭВМ. Система программирования освобождает проблемного пользователя или прикладного программиста от необходимости написания программ решения своих задач на неудобном для него языке машинных команд и предоставляют им возможность использовать специальные языки более высокого уровня.

 

Документальный поиск

Процесс поиска в хранилище информационно-поисковой системы первичных документов или в базе данных вторичных документов, соответствующих запросу пользователя.

Два вида документального поиска:

Библиотечный, направленный на нахождение первичных документов.

Библиографический, направленный на нахождение сведений о документах, представленных в виде библиографических записей.

Фактографический поиск

Процесс поиска фактов, соответствующих информационному запросу.
К фактографическим данным относятся сведения, извлеченные из документов, как первичных, так и вторичных и получаемые непосредственно из источников их возникновения.

Различают два вида:

Требования к реляционным моделям

Рациональные варианты концептуальной схемы базы данных должны удовлетворять третьей нормальной форме, а также следующим требованиям:

• Выбранный перечень отношений должен быть минимален. Отношение используется, если только его необходимость обусловлена задачами.
• Выбранный перечень атрибутов должен быть минимален. Атрибут включается в отношение только в том случае, если он будет использоваться.
• Первичный ключ отношения должен быть минимальным. То есть невозможно исключить ни один атрибут из идентифицирующей совокупности атрибутов, не нарушив при этом однозначной идентификации.
• При выполнении операций над данными не должно возникать трудностей.

Этапы проектирования с БД.

При разработке БД можно выделить следующие этапы работы.

I этап. Постановка задачи.

На этом этапе формируется задание по созданию БД.

II этап. Анализ объекта.

На этом этапе рассматривается, из каких объектов может состоять БД, каковы свойства этих объектов.

III этап. Синтез модели.

На этом этапе по проведенному выше анализу необходимо выбрать определенную модель БД

Системы управления базами данных (СУБД), история развития, особенности.

Виды системы управления базами данных (СУБД), общие конструктивные характеристики.

Алгоритм: определение, свойства, способы представления.

Под алгоритмом понимают совокупность точных и однозначных инструкций для некоторого исполнителя данного алгоритма, предназначенных для решения какой-либо задачи (достижения какой-либо цели). При этом предполагается выполнение следующих свойств:

1) Дискретность – команды, инструкции алгоритма представляют собой разделимую последовательность действий.
2) Конечность – число шагов алгоритма должно быть конечно.
3) Определенность (однозначность, детерминированность) – каждая команда алгоритма должна быть однозначно воспринята исполнителем.

4) Массовость – алгоритм предназначен для решения множества задач заданного вида.
5)Эффективности – интерес представляют в первую очередь такие алгоритмы, которые решают поставленную задачу в пределах допустимого времени с желательно меньшим расходом ресурсов исполнителя.
Способы представления алгоритмов

Существует три основных способа представления алгоритмов:

1) графический;

2) неформальная языковая (алгоритмическая) нотация (запись);

3) запись на алгоритмическом языке.

Любая форма записи (представления) алгоритма должна обеспечивать свойства алгоритма: дискретности, конечности, определенности, массовости.

В графической форме алгоритм представлен в виде геометрических фигур. Обычно они связываются линиями, которые показывают направление передачи информации при исполнении алгоритма. Существует несколько вариантов графического представления алгоритмов, но широкую известность получило (и стало фактическим стандартом графического представления) представление в виде блок-схем. Алгоритм может быть представлен в виде записей литературного языка, например, русского. В этом случае последовательностью предложений описывается последовательность действий исполнителя, которым может быть в большинстве случаев только человек. Никаких специальных правил и требований к таким записям алгоритмов не предъявляется. Главное, что бы выполнялись требования, предъявляемые к алгоритмам, о которых указывалось выше.

В неформальной алгоритмической нотации может использоваться так называемый псевдокод. Псевдокод – это запись алгоритма с использованием языковых конструкций известных алгоритмических языков, либо языков программирования.

Третий способ представления алгоритмов – это способ записи алгоритмов с использованием алгоритмических языков, либо языков программирования. Алгоритмический язык – это система правил и обозначений для точной и однозначной записи алгоритмов. Такая запись является формализованной. Это означает, что запись подчиняется строгим требованиям синтаксиса языка. Язык программирования – это система обозначений и правил для записи алгоритмов, предназначенная для использования на ЭВМ. Очевидно, способ представления алгоритмов на алгоритмических языках программирования играет ведущую роль. Существует большое количество языков программирования. Одни из них широко распространены: Basic, Pascal и т.д.