Определение и основные свойства алгоритмов.

Определение и основные свойства алгоритмов.

АЛГОРИТМОМ -КОНЕЧНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ТОЧНЫХ ПРЕДПИСАНИЙ, ОДНОЗНАЧНО ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ ПРОЦЕСС ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ. Программа - это алгоритм, записанный на строгом (однозначном) алгоритмическом языке, который с помощью специальных средств (транслятора) может быть автоматически переведен в программу в машинных кодах. Основные свойства.

1.ДИСКРЕТНОСТЬ - представимость алгоритма в виде отдельных шагов, каждый из которых описывает некоторое законченное действие.2.КОНЕЧНОСТЬ - достижение поставленной цели за ограниченное число шагов.3.ОДНОЗНАЧНОСТЬ - получение одних и тех же результатов при одних и тех же исходных данных, сколько бы раз алгоритм не выполнялся.4.МАССОВОСТЬ - применимость алгоритма к некоторому множеству наборов исходных данных.

Метод декомпозиции структурного программирован

Метод декомпозиции. В основе всех методов лежит принцип декомпозиции, т.е. целенаправленной детализации (структуризации) системы и разбиения ее на отдельные элементы. Использование принципа уточнения системы на выбранном направлении позволяет представить разрабатываемый проект в виде иерархически организованной совокупности элементов, каждый уровень иерархии которой является обозримым и понятным.

Существует два основных пути декомпозиции, в зависимости от того, что выбрано в качестве объекта. Первый путь - более распространенный - путь детализации функций. Второй путь ориентирован на структурирование данных. В этом случае осуществляется последовательный анализ и структурирование входных и выходных данных. Этот метод привел к разработке языков объектного программирования.

3.Элементарные структуры.

Принцип структурного программирования заключается в конкретизации метода декомпозиции на этапе построения алгоритма. Он предлагает уточнять (детализировать) любой блок алгоритма с помощью одной из 3-х стандартных элементарных структур (см. рис. 4).

а

Ветвь 1

Ветвь 2

да

нет

б

выпол- нять?

Тело цикла

Тело цикла

Завер-шить?

в,г

да

нет

да

нет

Рисунок 4. Стандартные элементарные структуры.а) следование, б) ветвление, в) цикл с предусловием, г) цикл с постусловием.

Все стандартные структуры имеют один вод и один выход, внутри не имеют тупиков, могут заменить блок с одним входом и одним выходом.

Этапы решения задач с помощью ЭВМ.

Решения задачи обработки информации с помощью ЭВМ складывается из нескольких этапов. Обычно выделяют:1.Корректную постановку задачи.2.Выбор метода решения задачи.3.Построение алгоритма реализации выбранного метода решения.4.Кодирование алгоритма для выполнения решения с помощью ЭВМ (написание программы).5.Перевод программы в программу в машинных кодах (трансляция).6.Отладка программы.7.Выполнение расчетов (обработка данных созданной программой)

Понятие и классификация типов данных.

Составные данные представляют некоторые совокупности простых данных, объединенных под общим именем для удобства выполнения операций пересылки, поиска, выбора и для возможности использования в операторах циклов.

Операции обработки процессор может выполнять только над простыми элементами, входящими в составные данные, поэтому кроме общего имени должны существовать или внутренние имена входящих в них элементов, или какие-либо другие способы их выбора.

Все составные данные делятся на три различных типа

Массивы

Структурыыы

Списки

Составные данные

и Строки

 

В языке Паскаль составные типы называются структурированными.

Целочисленные типы.

Целое, целочисленный тип данных (англ. Integer)— один из простейших и самых распространённых типов данных в языках программирования. Служит для представления целых чисел. Множество чисел этого типа представляет собой подмножество бесконечного множества целых чисел, ограниченное максимальным и минимальным значениями.

В памяти типовой компьютерной системы целое число представлено в виде цепочки битов фиксированного (кратного 8) размера.

Целые типы подразделяются на:1.Беззнаковые целые(представляют только неотрицательные числа.Они используются для адресации памяти, представления символов.)2.Целые со знаком(Существует несколько способов представления целых значений в двоичном коде в виде величины со знаком (англ.)русск.. Знак кодируется в старшем разряде числа: 0 соответствует положительным, а 1 отрицательным числам.)3.Перечислимый тип(Переменные перечислимого типа принимают конечный наперёд заданный набор значений. Размер набора не определяется числом байтов, используемых для представления целочисленных значений переменных такого типа)

9.Вещественные типы. -представлены вещественными значениями, которые используются в арифметических выражениях и занимают от 4 до 6 байт. Паскаль допускает представление вещественных значений в виде как с плавающей, так и с фиксированной точкой.

Над данными вещественного типа определены следующие операции: - арифметические: +, -, /, * и - соотношения: =, <>, <, >, <=, >=

10.Логический тип, булев (англ. Boolean или logical data type) тип данных — примитивный тип данных в информатике, которые могут принимать два возможных значения, иногда называемых правдой (true) и ложью (false). В подавляющем большинстве языков за истину полагается единица, за ложь — ноль.К этому типу данных применимы следующие операции:1.И (логическое умножение) (AND, &, *),2.ИЛИ (логическое сложение) (OR, |, +),3.исключающее ИЛИ (умножение с переносом) (xor, NEQV, ^),4.эквивалентность (равенство) (EQV, =, ==),5.инверсия (NOT, ~,!),6.сравнение (>, <, <=, >=)

11.Математические функции -функции, реализующие стандартные математические функции, обычно с одним аргументом. Как аргумент, так и результат имеют числовой тип (целочисленный или вещественный).

Функция Тип результата Назначение

Abs(X) Совпадает с типом Х Абсолютное значение аргумента

Cos(X) Вещественный Косинус (аргумент в радианах)

Exp(X) Вещественный Экспонента Х (е в степени Х)

Ln(X) Вещественный Натуральный логарифм веществ.аргумента

Sin(X) Вещественный Синус (аргумент в радианах)

Sqr(X) Совпадает с типом Х Квадрат аргумента

Sqrt(X) Вещественный Квадратный корень веществ. Аргумента

12.Арифметические операции. Наиболее часто в программах обрабатываются числовые данные, над которыми выполняются арифметические операции. Варианты арифметических операций.

Знак	Операция	Типы операндов	Тип результата
+	Сложение	Целый	Целый
Хотя бы один - веществ.	Вещественный
-	Вычитание	Целый	Целый
Хотя бы один - веществ.	Вещественный
*	Умножение	Целый	Целый
Хотя бы один - веществ.	Вещественный
/	Деление	Любой числовой	Вещественный
div	Целочисленное деление	Целые	Целый
mod	Остаток деления целых чисел	Целые	Целый

При всех делениях, делитель не должен быть нулем

13.Логические операции.Отношения. Логические операции встречаются только в логических выражениях и применяются к логическим операндам. Таблицы истинности для основных двоичных логических функций

	отрицание	конъюнкция	дизъюнкция	сложение по модулю 2	импликация	эквиваленция	штрих Шеффера	стрелка Пирса
P	Q	┐P	P ^Q	P V Q	P Å Q	P->Q	P<->Q	P | Q	P ↓ Q

В Турбо Паскале всего имеется четыре логических операции, одна из них - унарная - not (отрицание), остальные - бинарные. Их названия:

and - "и" (логическое умножение, коньюнкция),

or - "или" (логическое сложение, дизьюнкция),

xor - "исключающее или" (сложение по модулю 2).

14.Приоритеты операций. Вычисление любого выражения выполняется с учетом приоритетов операций, входящих в это выражение. Чтобы изменить порядок вычислений используются круглые скобки и выражение в скобках вычисляется и рассматривается как отдельный операнд. Кроме того, предварительно определяются все переменные и константы, разыскиваются элементы массивов, входящие в выражение. Затем вычисляются функции, к которым есть обращения, и далее выражение начинает выполняться слева направо, но с учетом приоритетов. Приоритеты операций приведены в таблице. Первый приоритет - самый высокий.

приоритет тип операций (действий) список операций

1 Вычисления в скобках (), []

2 Вычисления функций любые функции

3 Унарные операции @,^,not,унарный"-"

4 Операции типа умножения *,/,div,mod,and,shl,shr

5 Операции типа сложения +,-,or,xor

6 Операции отношений =, <>, >, >=, <, <=

15.Оператор присваивания. - основной оператор любого языка программирования, т.к. именно он позволяет получить новые данные по уже имеющимся. Фактически он состоит из трех частей: вычисления значения выражения, записанного в правой части оператора; необязательного преобразования результата к типу переменной, имя которой записано в левой части оператора; записи приведенного результата в область памяти, занимаемую этой переменной. Правая и левая части оператора разделены знаком ":=".

X = sin(A+0.5)

Полое название оператора – Оператор присваивания нового значения переменой.

Формат оператора:<имя переменной>:= <выражение>;

Оператору присваивания в блок схеме соответствует блок процесс:

 

 

16.Простейшие операторы ввода с клавиатуры. Если оператор присваивания реализует основную функцию обработки информации с помощью ЭВМ - преобразование данных, то вспомогательные функции реализуются операторами ввода и вывода.

Оператор ввода (а точнее, процедура ввода) может вводить данные в оперативную память или из файла или с клавиатуры. При вводе с клавиатуры процедура имеет вид:

Read(<список переменных>); или Readln(<список переменных>);

A,B,C

Список переменных представляет собой перечень имен переменных через запятую, в которые заносятся вводимые значения.

Вводу данных в блок схеме соответствует блок ввод:

Примеры:

Read(N); {программа ждет, пока не будет набрано число на клавиатуре и не нажата клавиша <Enter>, после чего переменная с именем N получит набранное значение} Read(A,B,C); {необходимо набрать через пробел три числа и нажать <Enter>, первое попадет в ячейку с именем A и т.д.}

Определение и основные свойства алгоритмов.

АЛГОРИТМОМ -КОНЕЧНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ТОЧНЫХ ПРЕДПИСАНИЙ, ОДНОЗНАЧНО ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ ПРОЦЕСС ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ. Программа - это алгоритм, записанный на строгом (однозначном) алгоритмическом языке, который с помощью специальных средств (транслятора) может быть автоматически переведен в программу в машинных кодах. Основные свойства.

1.ДИСКРЕТНОСТЬ - представимость алгоритма в виде отдельных шагов, каждый из которых описывает некоторое законченное действие.2.КОНЕЧНОСТЬ - достижение поставленной цели за ограниченное число шагов.3.ОДНОЗНАЧНОСТЬ - получение одних и тех же результатов при одних и тех же исходных данных, сколько бы раз алгоритм не выполнялся.4.МАССОВОСТЬ - применимость алгоритма к некоторому множеству наборов исходных данных.