Формування блок-схем алгоритмів та структурної схеми програми (до другого розділу курсової роботи)

 

Графічні засоби відображення структури та функцій програмного продукту служать для представлення і аналізу проектних рішень і є вдалим наочним засобом для командної роботи над програмним проектом.

Блок-схема (англ. block scheme) – графічне представлення задачі для її аналізу або розв'язування за допомогою спеціальних символів [16]. У таблиці 1 представлені елементи блок-схеми алгоритмів, які відповідають окремим елементам алгоритму.

Таблиця 1.

Основні елементи блок-схеми алгоритму [16]

Назва	Позначення	Функція
1	2	3
Терміна-тор		Елемент відображає вхід із зовнішнього середовища або вихід з неї (найчастіше застосування - початок і кінець програми). Всередині фігури записується відповідна дія.
Процес		Виконання однієї або кількох операцій, обробка даних будь-якого виду (зміна значення даних, форми подання, розташування). Всередині фігури записують безпосередньо самі операції.

 

1	2	3
Рішення		Показує рішення або функцію перемикального типу з одним входом і двома або більше альтернативними виходами, з яких тільки один може бути обраний після обчислення умов, визначених всередині цього елементу. Вхід в елемент позначається лінією, що входить зазвичай у верхню вершину елементу. Якщо виходів два чи три то зазвичай кожен вихід позначається лінією, що виходить з решти вершин (бічних і нижній). Якщо виходів більше трьох, то їх слід показувати однією лінією, що виходить з вершини (частіше нижній) елемента, яка потім розгалужується.
Зумовле-ний процес		Символ відображає виконання процесу, що складається з однієї або кількох операцій, що визначені в іншому місці програми (у підпрограмі, модулі). Всередині символу записується назва процесу і передані в нього дані.
Дані		Перетворення у форму, придатну для обробки (введення) або відображення результатів обробки (виведення). Цей символ не визначає носія даних (для вказівки типу носія даних використовуються специфічні символи).
Межа циклу		Символ складається з двох частин - відповідно, початок і кінець циклу - операції, що виконуються всередині циклу, розміщуються між ними. Умови циклу і збільшення записуються всередині символу початку або кінця циклу - в залежності від типу організації циклу. Часто для зображення на блок-схемі циклу замість цього символу використовують символ рішення, вказуючи в ньому умову, а одну з ліній виходу замикають вище в блок-схемі (перед операціями циклу).
З'єднувач		Символ відображає вихід в частину схеми і вхід з іншої частини цієї схеми. Використовується для обриву лінії та продовження її в іншому місці (приклад: поділ блок-схеми, що не поміщається на листі). Відповідні сполучні символи повинні мати одне (при тому унікальне) позначення.
Коментар		Використовується для детальнішої інформації про кроки, процесу або групи процесів. Опис поміщається з боку квадратної дужки і охоплюється нею по всій висоті. Пунктирна лінія йде до описуваного елементу, або групи елементів (при цьому група виділяється замкнутою пунктирною лінією). Також символ коментаря слід використовувати в тих випадках, коли обсяг тексту в будь-якому іншому символі (наприклад, символ процесу, символ даних та ін) перевищує його обсяг.

 

Приклади представлення основних алгоритмічних конструкцій блок-схемами наведені на рис.4. Серед них:

§ лінійна ділянка алгоритму (рис. 4, а),

§ цикл з передумовою (цикл типу while) (рис. 4, б),

§ цикл з постумовою (цикл типу do) (рис. 4, в),

§ цикл з параметром (цикл типу for) (рис. 4, г),

§ розгалуження у повній формі (розгалуження if) (рис. 4, д),

§ розгалуження у неповній формі (розгалуження if-else) (рис. 4, е),

§ множинне розгалуження (розгалуження if-elif-else) (рис. 4, ж).

Рис. 4. Основні алгоритмічні конструкції, представлені блок-схемами: а – ліній-на ділянка алгоритму, б – цикл з передумовою, в – цикл з посту мовою, г – цикл з параметром, д - розгалуження (повна форма), е - розгалуження (неповна форма) [17].

 

При виконанні курсової роботи студент має опрацювати алгоритми для реалізації завдання [2-12, Internet-джерела 1,4-5] та побудувати алгоритм (чи алгоритми) для їх подальшої практичної реалізації у вигляді програмного коду.

 

Проектування прикладної програми починається з аналізу вимог, яким вона повинна задовольняти. Такий аналіз проводиться з метою визначення призначення та умов експлуатації системи настільки, щоб скласти її початковий проект.

Під час використання об’єктно-орієнтованого підходу аналіз вимог до системи проводиться на моделей цієї системи, яка відображає її функції та якісні характеристики. Функції системи визначаються за переліком функціональних вимог, якісні характеристики та обмеження складають нефункціональні вимоги до програмної системи [20].

Моделлю програмної системи називають формальний опис системи, в якому виділені основні об’єкти, що є складовими системи і відношення між цими об’єктами. Побудова моделі базується на загальних, найбільш суттєвих елементах даної системи, зв‘язках між ними.

Існує кілька технологій об’єктно-орієнтованої розробки прикладних програмних систем, в основі яких лежить побудова та інтерпретація моделей, з використанням комп’ютера. Одна з таких технологій – Object Modeling Techniques (OMT). Ця технологія передбачає представлення програмної системи у вигляді трьох взаємозв’язаних моделей:

§ об’єктної моделі, яка зображує статичні, структурні аспекти системи, в основному зв’язані з даними;

§ функціональної моделі, яка розглядає взаємодію окремих частин системи;

§ динамічної моделі, яка описує роботу окремих частин системи.

Усі три види моделей дозволяють отримати три взаємно-ортогональні представлення системи в одній системі позначень. Сукупність моделей може бути інтерпретована на комп’ютері, що дозволяє продемонструвати функціонування майбутньої системи.

Моделі, розроблені і відлагоджені на першій фазі життєвого циклу системи продовжують використовуватися в усіх наступних фазах, полегшуючи програмування системи, її налагодження і модифікацію у майбутньому. Моделі системи не пов’язані з мовою програмування, засобами якої буде реалізована система.